يغذي تيار متناوب يعطى توتره اللحظي بالعلاقة:

  • فيزياء

 

يغذي تيار متناوب يعطى توتره اللحظي بالعلاقة:

U=120√2cos100πt

الجهازين الآتيين المربوطين فيما بينهما على التفرع:

  1. جهاز تسخين كهربائي ذاتيته مهملة يرفع درجة حرارة 1g من الماء من الدرجة 0 الى الدرجة 72 خلال سبع دقائق بمردود تسخين 100%.
  2. محرك استطاعته 600 watt وعامل استطاعته ½ فيه التيا متأخر بالطور عن التيار.

المطلوب:

  1. احسب الشدة المنتجة للتيار في كل من الفرعين، واكتب تابع الشدة اللحظية في كل منهما.
  2. احسب الشدة المنتجة الكلية باستخدام إنشاء فرينل واحسب عامل استطاعة الدارة.
  3. احسب سعة المكثفة التي إذا ضمت أيضاً على التفرع في الدارة جعلت الشدة الكلية متفقة بالطور مع فرق الكمون المطبق عندما تعمل الأجهزة جميعاً، واحسب قيمة الشدة المنتجة في الدارة الأصلية عندئذ.

 

الأجوبة

U=120√2cos100πt

Ueff = 120 V

ω = 100π rad/s

m = 1 kg

∆t = 72ºC

∆t' = 420 s

Pavg = 600 watt

cosφ = 1/2

Q = E

m.C0.∆t = Pavg.∆t'

m.C0.∆t = Ueff.Ieff.φ1.∆t'

φ1 = 0

cosφ1 = 1

Ieff = (m.C0.∆t) / (Ueff.∆t')

Ieff = (1*4200*72) / (120*420) = 6 A

Pavg = Ueff.Ieff.cosφ2

Ieff2 = Pavg / Ueff.cosφ2

Ieff2 = 600 / 120*1/2 = 10 A

i1 = Imax.cos(ωt-φ1) 

Imax = Ieff

i1 = 6√2*cos(100πt+0) 

i1 = 6√2*cos(100πt)

i2 = Imax.cos(ωt-φ2)

Imax = Ieff.√2 = 10√2 A

ω = 100π rad/s

cosφ2 = 1/2

φ2 = ±π/3 rad

φ2 = π/3 rad

i2 = 10√2.cos(100πt-π/3)

Ieff = Ieff1 + Ieff2

لأن التيار متأخر بالطور عن التوتر.

نربع طرفي العلاقة الشعاعية فنجد:

I2eff = I2eff1 + I2eff2 + 2Ieff1.Ieff2.cos(φ2-φ1)

I2eff = 36 + 100 + 2(6)(10)(1/2) = 196

Ieff = 14 A

cosφ = (Ieff1 + I'eff) / Ieff

cosφ = (Ieff1 + Ieffφ2) / Ieff

cosφ = 6+5/14 = 11/14

Pavg = Pavg1 + Pavg2

Pavg = Ueff.Ieff1.cosφ1 + Pavg2

= 120*6*1 + Pavg2

= 720 + 600 = 1320 watt

Pavg = Ueff.Ieff.cosφ

cosφ = Pavg / Ueff.Ieff

cosφ = 1320/120*14 = 11/14

φ = π/3 rad

Ieff = Ieff1 + Ieff2 + Ieff3

Ieff3 = ω.c.Ueff

Ieff = Ueff / Xc

Ieff3 = Ieff2.sinφ2

Ieff3 = 10*(√3/2) = 5√3 A

C = Ieff3/ω.Ueff

C = 5√3 / 100π*120

C = √3 / 2400π F

Ieff = Ieff1 + I'eff = Ieff1 + Ieff2.cosφ2

Ieff = 6 + 10(1/2) = 11 A

هل كان المحتوى مفيد؟

تبحث عن مدرس اونلاين؟

محتاج مساعدة باختيار المدرس الافضل؟ تواصل مع فريقنا الان لمساعدتك بتأمين افضل مدرس
ماهو التخصص الذي تبحث عنه؟
اكتب هنا...