IF1330 Ellära KK1 LAB1 KK2 LAB2. tentamen

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "IF1330 Ellära KK1 LAB1 KK2 LAB2. tentamen"

Rune Engström
för 5 år sedan
Visningar:

1 F1330 Ellära F/Ö1 F/Ö4 F/Ö F/Ö5 F/Ö3 Strömkretslära Mätinstrument Batterier ikströmsnät Tvåpolsatsen KK1 AB1 Mätning av U och F/Ö6 F/Ö7 Magnetkrets Kondensator Transienter KK AB Tvåpol mät och sim F/Ö8 F/Ö9 KK3 AB3 Växelström Effekt Oscilloskopet F/Ö10 F/Ö13 F/Ö15 F/Ö11 F/Ö14 F/Ö1 Växelströmskretsar jω-räkning Enkla filter KK4 AB4 tentamen Filter resonanskrets Trafo Ömsinduktans Föreläsningar och övningar bygger på varandra! Ta alltid igen det Du missat! äs på i förväg delta i undervisningen arbeta igenom materialet efteråt!

2 6/ Effekt-triangel U RMS? RMS? cosϕ? P? Rita effekttriangel P Q S

3 Effekt-triangel Strömmen är 45 före spänningen, kretsen är således kapacitiv. Uˆ 6,4 ˆ 7 U ˆ Uˆ 7 1,414 6,4 1,414 4,95A 4,54V

4 Effekt-triangel Effekt-triangel cosϕ cos 45 P S cosϕ 0,707,5 0,707 S U 15,9 W 4,54 4,95,5 VA Q S sinϕ 15,9 VAr

6 7/ Växelströmseffekt En spole har den inre resistansen Ω och okänd induktans. När spolen matas med 00V, 50Hz blir den aktiva effekten W. Hur stor blir den aktiva effekten om frekvensen ökas till Hz och spänningen fortfarande är 00V. P? [W]

7 Växelströmseffekt ) ( ) ( 00 ) ( A ) ( P R P R U j R U f f f ω ω ω ω ω

8 Växelströmseffekt 31 W ) 4( 00 3 ) ( ) ( 00 ) ( A ) ( f f f f f f P P R P R U j R U ω ω ω ω ω ω

10 4/ ysdiodslampan En lysdiodslampa består av en likriktare och ett antal serie/parallellkopplade lysdioder. ampan drar 1W vid spänningen 10 V, och en seriekondensator begränsar spänningen över lampan till U 10V. C? [µf] Hur stor reaktiv effekt Q C genererar kondensatorn?

11 ysdiodslampan F 1, ,1 30 0,1 A µ π ω ω Ω C C C X C C X R Z X E Z U P P U R C, Q C VAr,98 98,1 0 C C X Q

12 Enfasmotor En liten enfasmotor har den elektriska effekten P 50 W och effektfaktorn cosfi 0,6 (ND). Motorn belyses av lysdiodslampan (KAP). Vad blir den resulterande effektfaktorn för Motor+ED-lampa? cos(ϕ TOT )?

ampa + Enfasmotor Motor: P 50 W cosfi 0,6 sin( ϕ) 1 cos( ϕ) 1 0,6 0,8 S P S M TOT TOT P cos( ϕ) P P + P TOT M 50 0,6 + Q TOT 83 1+ 50 VA 51 W 51

13 ampa + Enfasmotor Motor: P 50 W cosfi 0,6 sin( ϕ) 1 cos( ϕ) 1 0,6 0,8 S P S M TOT TOT P cos( ϕ) P P + P TOT M 50 0,6 + Q TOT VA 51 W 51 COSF blev 16% bättre när man tände lampan! + Q M 44 Q TOT S M 67 sin( ϕ) Q M VA Q C cos( ϕ ) 67 VAr TOT P S TOT TOT VAr ,76

15 Växelströmskrets med spole (13.11)

16 a) Beräkna (13.11)

17 b) Beräkna U R (13.11)

18 c) Beräkna U N (13.11)

19 d) Beräkna (13.11)

21 0/ S:s acesskort R X? S:s access-kort innehåller en RFD-tag som kommunicerar med spärrläsaren på frekvensen 13,56 MHz och med datahastigheten 70 KHz. För att kunna läsa datasignalen i den hastigheten måste de resonanskretsar som ingår i kort och spärr-läsare ha en bandbredd som är åtminstone dubbelt så stor som datahastigheten: dvs khz.,5 µh r 1,5 Ω C 55 pf. Kretsens parallellresistans R X symboliserar den övriga utrustningen som anslutits till resonanskretsen, och som förbrukar ström från resonanskretsen.

22 S:s acesskort Spolen Q-värde: ω Q r πf r Överräkning av r π 13, ,5, R X 14? R Q r 14 1,5 30,5 kω Parallellresistans för bandbredden 140 khz Q R BW BW f0 f Q BW 13, π f ,86 Q BW R π f 96,86 π 13,56 10 BW 6 0, ,63 kω R R 30,5 0,63 R R R R Ω R Ω BW BW 3 X X k X 64 k R RBW 30,5 0,63

24 7/ Radiokontrollerad klocka Radiokontrollerade klockor styrs av en tidssignal från en sändare i Tyskland, på långvåg 77,5 khz. Tidssignalen består av pulser som kodats digitalt. Signalstyrkan är svag så därför behöver en sådan mottagare en avstämd resonanskrets med och C. Spolen har en ferritkärna, och denna används också som antenn. 1,5 mh, C,8 nf. Figuren visar hur man kan mäta spolens Q-värde. U N 15V är en sinusspänning med frekvensen 77,5 khz (resonansfrekvensen) som spänningsdelas ned till 15 mv. Över kondensatorn mäter man då spänningen U UT 1,73 V. Hur stort är spolens Q-värde?

Radiokontrollerad klocka 1 1 f 77,5 10 0 3 9 π C π 1,5 10,8 10 Kontroll av resonansfrekvens 77,5 KHz 3 Spänningsdelaren: U r 0,1 15 0,015

25 Radiokontrollerad klocka 1 1 f 77, π C π 1,5 10,8 10 Kontroll av resonansfrekvens 77,5 KHz 3 Spänningsdelaren: U r 0,1 15 0,015 V Q πf r U U r { U U C U UT } U U UT r 1,73 0, r πf Q 3 π 77,5 10 1, ,33 Ω Stort jämfört med 0,1Ω från spänningsdelaren.

27 Resonanskretsens bandbredd 5/5-010 uppg 5 En resonanskrets består av två spolar, två kondensatorer och en resistor. De två spolarna är oberoende av varandra (de är monterade så att de inte delar något flöde). 1 4 mh r 1 0Ω 6 mh r 30Ω C 1 3nF C nf R 1 50kΩ Beräkna resonansfrekvensen. f? [khz] och bandbredden. BW? [khz]

28 Resonanskretsens bandbredd r f ERS ERS 0 r 1 π r ERS 4 10 C ERS π C ERS C 1,5 khz π f r + C π, ERS Ersättningsspolens Q-värde: QERS 8, 3 Spolens Q värde är högre än 10, räkna över serieresistansen till parallellresistans: ERS R ERS Q r 8, ERS ERS Ω

29 Resonanskretsens bandbredd Parallellresistansen är parallellkopplad med R 1 : R TOT RERS R R + R ERS 1 Ω Den resulterande bandbredden fås ur resonanskretsens Q-värde: Q TOT πf R 0 TOT ERS π, ,7 BW Q f 0 TOT, ,7 3 1,4 khz

Relevanta dokument

IE1206 Inbyggd Elektronik

IE1206 Inbyggd Elektronik E06 nbyggd Elektronik F F3 F4 F Ö Ö P-block Dokumentation, Seriecom Pulsgivare,,, P, serie och parallell KK AB Pulsgivare, Menyprogram Start för programmeringsgruppuppgift Kirchhoffs lagar Nodanalys Tvåpolsatsen