¿Necesita ayuda para resolver un problema con los circuitos de resonancia de CA de mi libro uni

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simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Bueno, he estado luchando con este problema durante algún tiempo y no puedo averiguar cómo resolverlo.

¡El circuito está en resonancia!

Intenté resolverlo así: P = (I1 ^ 2) * R1 + (I3 ^ 2) R2 = R (I1 ^ 2 + I3 ^ 2)

R = (P) / (I1 ^ 2 + I3 ^ 2)

Luego dibujé el diagrama de fasores y encontré I3 así:

I - I3 = sqrt (I1 ^ 2 - I2 ^ 2)

I3 = I - sqrt (I1 ^ 2 - I2 ^ 2)

Luego lo conecté en la primera ecuación y encontré R y luego calculé el voltaje de esta manera:

U = I3 * R

y luego el resto fue fácil, pero obtuve las respuestas diferentes que en el libro. Las soluciones en el libro son C = 50uF y L = 2.5mL

De todos modos, no sé qué parte de mi razonamiento es incorrecta. Sospecho que es esta parte: P = (I1 ^ 2) * R1 + (I3 ^ 2) R2 = R (I1 ^ 2 + I3 ^ 2) O la forma en que dibujé el diagrama fasor: ( enlace )

Así que cualquier ayuda sería muy apreciada.

    
pregunta Dangz1

2 respuestas

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El truco es encontrar la corriente tomada por las impedancias combinadas de L1 || (C1 + R1). Usted dice que está en resonancia, pero los 3 amperios a través de C1 en comparación con los 2 amperios en L1 claramente significa que "resonancia" debe significar un ángulo de fase cero de la corriente total y, por lo tanto, L1 || + R1).

No puede significar que \ $ F = \ dfrac {1} {2 \ pi \ sqrt {LC}} \ $ por ejemplo.

Podemos calcular el ángulo de fase de la corriente a través de C1 y R1 para que sea \ $ \ arcsin (2/3) \ $ = 41.8 grados. El diagrama de fasores en tu pregunta parece estar aludiendo a eso.

Luegosededucequelacorrienteconjuntatomadaporelinductorylarutacapacitiva/resistivaes\$3\cdotcos(41.8)\$=2.24amps.EstoestáenfaseconelsuministroytambiénestaráenfaseconlacorrienteatravésdelaresistenciaR2.

EstosignificaquelacorrienteatravésdeR2(I3)debeser:-

I3=7.24-2.24amps=5amps(convenientemente).

EstoesI3entudiagramaysabesqueI2es3amperios.Tambiénsabequelapotenciatotalesde100vatios,porlotanto:-

$$R=\dfrac{100}{5^2+3^2}=2.941\space\Omega$$

AhorapuedescalcularelvoltajedelíneadadoquesabesqueR3=2.941ohmsyque5amperiosfluyenatravésdeél.Voltajedelínea=14.71voltios.

Dadoestevoltaje,ustedsabequelareactanciadelinductores14.71/2.Uninductordereactancia7.353ohmiosa5kHzesuninductorde234uH.

Medetendréaquíporquesupreguntadicequelainductanciaes2.5"mL" (supongo que quiere decir mH) y mi valor es más de diez veces menor. ¿Qué valor calculó?

    
respondido por el Andy aka
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Todos están de acuerdo en que la respuesta en el libro es incorrecta. Hay una manera fácil de comenzar la solución. El circuito en resonancia significa que la corriente y el voltaje de la fuente están en fase, como se señala en los comentarios. La potencia de la fuente es I * V1. Eso significa que V1 es 100 / 7.24 o 13.81215 voltios. f = 5 kHz, entonces ω = 2 * 5000 * π, o 31416 rad / seg. L = V1 / (I_2 * ω), aproximadamente 220 μH. Esto es diferente de la otra respuesta, y la respuesta proporcionada en uno de los comentarios, pero todos tenemos el mismo orden de magnitud para L.

    
respondido por el stretch

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