¿Pregunta de transformadores y fasores por favor?

0

Tenemos el circuito en la figura. Tengo que encontrar n para qué RN tiene la potencia máxima. ¿Cuál es la potencia? Tenemos que J = 2A, R1 = 1 Ohm, R2 = 75 Ohm, RN = 100 Ohm

Encuentro el equivalente de Thevenin para la parte izquierda del circuito, donde V = J * R1 = 2V

La impedancia de carga reflejada es \ $ ZL ’= \ frac {ZL} {n ^ 2} = \ frac {175} {n ^ 2} \ $

Para una transferencia de potencia máxima, tengo que igualar esto a ZL 'pero ¿ZL' = R1?

Después de aprender a encontrar n allí, es fácil encontrar el poder ... pero ¿cómo encuentro n?

    
pregunta Notyourthing

2 respuestas

2

Aquí hay un mejor dibujo de su circuito:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

La transferencia de potencia máxima a la carga se produce cuando la impedancia de carga coincide con la impedancia de la fuente. La impedancia de carga es obvia - 100Ω - pero la impedancia de la fuente es R2 en serie con cualquier impedancia que represente la combinación de I1, R1 y XFMR1.

Las impedancias en serie simplemente se agregan, por lo que la impedancia total de la fuente conectada a la carga es la impedancia efectiva en el lado derecho de XFMR1, más R2. Por lo tanto, necesitamos que la impedancia de XFMR1 sea RN - R2 = 100Ω - 75Ω = 25Ω.

La impedancia de fuente real de I1 y R1 juntos es solo R1, o 1Ω. Por lo tanto, necesitamos el transformador para convertir 1Ω a la izquierda a 25Ω a la derecha. Un transformador convierte las impedancias en proporción al cuadrado de su relación de vueltas n , por lo que necesitamos saber qué valor de n creará una transformación 1:25:

$$ n ^ 2 = \ frac {25 \ Omega} {1 \ Omega} $$

$$ n = \ sqrt {25} = 5 $$

    
respondido por el Dave Tweed
0

Creo que tienes razón en tu análisis hasta ahora. Ya tienes las ecuaciones necesarias para encontrar n. \ $ Z_ {L} '= \ frac {Z_L} {n ^ 2} = R_1 \ $. Luego resuelve para n.

EDITAR: Mi respuesta original anterior es incorrecta . Dado que la pregunta solicita el poder en \ $ R_n \ $ (gracias @DaveTweed), la clave es dividir la carga de salida total en dos partes, \ $ R_n \ $ y \ $ R_2 \ $, combinar la impedancia reflejada de \ $ R_2 \ $ con \ $ R_1 \ $, y haga coincidir eso con la impedancia reflejada debida a \ $ R_n \ $. Eso debería darle una fórmula con n en ambos lados, que luego puede resolver.

@DaveTweed ya explicó su camino, solo quiero explicar cómo pensé sobre el problema. La imagen a continuación describe cómo puede transformar la impedancia de carga en una impedancia reflejada a través del transformador, dependiendo de la cantidad de vueltas.

Entonces,hazlomismocontuimpedanciadecarga.Denotélasimpedanciasreflejadasconnúmerosprimos.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Ahora el circuito es un simple divisor de voltaje, y usted sabe que para obtener la máxima transferencia de potencia, debe hacer coincidir Rn 'con R1 + R2'. Por lo tanto:

$$ R_1 + \ frac {1} {n ^ 2} R_2 = \ frac {1} {n ^ 2} R_n $$ $$ n = \ sqrt {\ frac {R_n - R_2} {R_1}} $$

La corriente a través de \ $ R_ {n} '\ $ debería ser fácil de encontrar ahora.

    
respondido por el John Fu

Lea otras preguntas en las etiquetas