1 Grundläggande Ellära

Relevanta dokument
Svar och Lösningar. 1 Grundläggande Ellära. 1.1 Elektriska begrepp. 1.2 Kretslagar Svar: e) Slinga. f) Maska

1. Skriv Ohm s lag. 2. Beräkna strömmen I samt sätt ut strömriktningen. 3. Beräkna resistansen R. 4. Beräkna spänningen U över batteriet..

Ellära och Elektronik Moment AC-nät Föreläsning 5

Tentamen Elektronik för F (ETE022)

Växelström K O M P E N D I U M 2 ELEKTRO

ELLÄRA Laboration 4. Växelströmslära. Seriekrets med resistor, spole och kondensator

Självstudieuppgifter om effekt i tre faser

Tentamen på del 1 i kursen Elinstallation, begränsad behörighet ET

Fö 2 - TMEI01 Elkraftteknik Trefas effektberäkningar

3.4 RLC kretsen Impedans, Z

IF1330 Ellära KK1 LAB1 KK2 LAB2 KK4 LAB4. tentamen

Elektroteknikens grunder Laboration 1

Växelspänning och effekt. S=P+jQ. Industriell Elektroteknik och Automation

VÄXELSTRÖM SPÄNNINGSDELNING

Onsdagen den 16 mars 2005, 8:00 13:00

Spolen och Kondensatorn motverkar förändringar

VÄXELSTRÖM SPÄNNINGSDELNING

Bestäm uttrycken för följande spänningar/strömmar i kretsen, i termer av ( ) in a) Utspänningen vut b) Den totala strömmen i ( ) c) Strömmen () 2

Tentamen på del 1 i kursen Elinstallation, begränsad behörighet ET

Tentamen på elläradelen i kursen Elinstallation, begränsad behörighet ET

Sammanfattning av kursen ETIA01 Elektronik för D, Del 1 (föreläsning 1-10)

Tentamen IF1330 Ellära fredagen den 3 juni

Växelspänning och effekt. S=P+jQ. Olof Samuelsson Industriell Elektroteknik och Automation

TSFS11 - Energitekniska system Kompletterande lektionsuppgifter

Växelspänning och effekt. S=P+jQ. Ingmar Leisse Industriell Elektroteknik och Automation

Laborationsrapport. Kurs Elinstallation, begränsad behörighet. Lab nr 2. Laborationens namn Växelströmskretsar. Kommentarer. Utförd den.

Fö 3 - TSFS11 Energitekniska system Trefassystemet

Sammanfattning av likströmsläran

IF1330 Ellära KK1 LAB1 KK2 LAB2. tentamen

Sven-Bertil Kronkvist. Elteknik. Komplexa metoden j -metoden. Revma utbildning

Växelström i frekvensdomän [5.2]

Tentamen i Elektronik för E, 8 januari 2010

Växelström i frekvensdomän [5.2]

LABORATION 3. Växelström

Fö 2 - TMEI01 Elkraftteknik Trefas effektberäkningar

Tentamen i Elektronik för E, ESS010, 12 april 2010

Tentamen IF1330 Ellära fredagen den 3 juni

IE1206 Inbyggd Elektronik

IE1206 Inbyggd Elektronik

Du behöver inte räkna ut några siffervärden, svara med storheter som V 0 etc.

Spolen och Kondensatorn motverkar förändringar

IE1206 Inbyggd Elektronik

Föreläsnng Sal alfa

Spänningsfallet över ett motstånd med resistansen R är lika med R i(t)

ETE115 Ellära och elektronik, tentamen april 2006

10. Kretsar med långsamt varierande ström

Sammanfattning. ETIA01 Elektronik för D

IF1330 Ellära KK1 LAB1 KK2 LAB2. tentamen

Tentamen på elläradelen i kursen Elinstallation, begränsad behörighet ET

Lektion 1: Automation. 5MT001: Lektion 1 p. 1

4. Elektromagnetisk svängningskrets

AC-kretsar. Växelströmsteori. Lund University / Faculty / Department / Unit / Document / Date

IDE-sektionen. Laboration 6 Växelströmsmätningar

Viktigt! Glöm inte att skriva Tentamenskod på alla blad du lämnar in.

Tentamen ellära 92FY21 och 27

Tentamen i Elektronik för E (del 2), ESS010, 5 april 2013

Tentamen i Elektronik, ESS010, del1 4,5hp den 19 oktober 2007 klockan 8:00 13:00 För de som är inskrivna hösten 2007, E07

Laboration - Va xelstro mskretsar

Impedans och impedansmätning

Sammanfattning av kursen ETIA01 Elektronik för D, Del 1 (föreläsning 1-6)

Fö 3 - TSFS11 Energitekniska system Trefassystemet

insignal H = V ut V in

IDE-sektionen. Laboration 5 Växelströmsmätningar

Tentamen i Elektronik för F, 13 januari 2006

Vi börjar med en vanlig ledare av koppar.

IF1330 Ellära KK1 LAB1 KK2 LAB2. tentamen

40 V 10 A. 5. a/ Beräkna spänningen över klämmorna AB! µu är en beroende spänningskälla. U får inte ingå i svaret.

10. Kretsar med långsamt varierande ström

10. Kretsar med långsamt varierande ström

Omtentamen i IF1330 Ellära tisdagen den 19 augusti

10. Kretsar med långsamt varierande ström

Tentamen eem076 Elektriska Kretsar och Fält, D1

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

Tentamenskod: Hjälpmedel: Eget författat formelblad skrivet på A4 papper (båda sidor får användas) och valfri godkänd räknedosa.

Ordinarie tentamen i IF1330 Ellära måndagen den 20 maj

Tentamen i Elektronik grundkurs ETA007 för E1 och D

Växelström ~ Växelström. Belastad växelströmskrets. Belastad växelströmskrets. Belastad växelströmskrets. Belastad växelströmskrets

Introduktion till modifierad nodanalys

Fö 1 - TMEI01 Elkraftteknik Trefassystemet

Laborationsrapport. Kurs Elinstallation, begränsad behörighet ET1013. Lab nr 3 ver 2.1. Laborationens namn Enfas växelström. Kommentarer.

LabVIEW - Experimental Fysik B

Växelström och reaktans

Extra kursmaterial om. Elektriska Kretsar. Lasse Alfredsson. Linköpings universitet November 2015

Växelström. Emma Björk

Fö 1 - TMEI01 Elkraftteknik Trefassystemet

Impedans och impedansmätning

isolerande skikt positiv laddning Q=CV negativ laddning -Q V V

ETE115 Ellära och elektronik, tentamen oktober 2006

Tentamen i Elektronik, ESS010, den 15 december 2005 klockan 8:00 13:00

Tentamen ETE115 Ellära och elektronik för F och N,

a) Beräkna spänningen i mottagaränden om effektuttaget ökar 50% vid oförändrad effektfaktor.

Sedan tidigare P S. Komplex effekt. kan delas upp i Re och Im. Skenbar effekt är beloppet av komplex effekt. bestämmer hur hög strömmen blir

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK

Omtentamen i IE1206 Inbyggd elektronik fredagen den 8 januari

Elektriska och elektroniska fordonskomponenter. Föreläsning 6

Tentamen i Elektronik för F, 2 juni 2005

2. DC (direct current, likström): Kretsar med tidskonstanta spänningar och strömmar.

Komplexa tal. j 2 = 1

Kapitel: 31 Växelström Beskrivning av växelström och växelspänning Phasor-diagram metoden Likriktning av växelström

Genom att kombinera ekvationer (1) och (3) fås ett samband mellan strömmens och spänningens amplitud (eller effektivvärden) C, (4)

Transkript:

1 Grundläggande Ellära 1.1 Elektriska begrepp 1.1.1 Ange för nedanstående figur om de markerade delarna av kretsen är en nod, gren, maska eller slinga. 1.2 Kretslagar 1.2.1 Beräknar spänningarna U 1 och U 2 i figuren nedan med hjälp av Kirchhoffs spänningslag (KVL). 1.2.2 För uppgift 1.2.1: a) Vad blir strömmen I 1 genom resistans R 1? b) Vad är resistansen R 2 värde? 1.2.3 Vad blir strömmen I i figurerna nedan enlig Kirchhoffs strömlag (KCL)? 1

1.2.4 Beräkna den ekvivalenta resistansen mellan punkterna a och b för kretsarna nedan. 1.3 Kretsanalysmetoder c) d) 1.3.1 Beräkna strömmen i samtliga grenar för kretsarna nedan med hjälp av maskanalys. c) d) 2 e)

1.3.2 Beräkna spänningarna i kretsarna nedan med hjälp av nodspänningsmetoden. a) 1.3.3 Beräkna de okända spänningarna i kretsarna nedan med hjälp av spänningsdelning. b) 1.3.4 Beräkna utmärkta strömmar i kretsarna nedan med hjälp av strömdelning. c) 3

1.3.5 Beräkna de utmärkta strömmarna i kretsen nedan. Beräkna först I genom att reducera kretsen så att den till slut består av en ekvivalent resistans och spänningskällan. c) 1.3.6 Beräkna strömmen I i kretsarna nedan med hjälp av superposition. Beräkna även för uppgift a) spänningen U med superposition. a) b) 4

1.3.7 Tag fram Thévenin och Norton ekvivalenterna mellan polerna a och b för kretsarna nedan. 1.3.8 I kretsarna nedan önskar vi maximal effektutveckling i R L. Beräkna hur stor denna resistans behöver vara för att uppfylla detta villkor samt effektutvecklingen. För uppgift a) ska även effekten i lasten som funktion av lastresistansen ritas upp. c) 5

1.4 LC-kretsar och Tidsberoende signaler 1.4.1 Spänningen över en 220μF kondensator visas i figurerna nedan. Rita strömmen i kondensatorn som funktion av tid för de fyra fallen. c) d) 1.4.2 Spänningen över en ideal 20 mh induktans visas i figurerna nedan. Rita strömmen genom induktansen som funktion av tid för de fyra fallen. Antag att i L (0)=0. c) d) 6

1.4.3 Härled uttryck för att beräkna energin i en induktans respektive kondensator. Beräkna energin som finns lagrad i induktansen respektive kondensatorn i kretsarna nedan när spänningen varit tillslagen under lång tid. 1.4.4 Beräkna medelvärde och effektivvärde (RMS) för nedanstående signaler. c) d) 1.5 Sinusformig stationär kretsanalys 1.5.1 Beräkna den ekvivalenta induktansen för kretsarna nedan: 7

1.5.2 Beräkna den ekvivalenta kapacitansen för kretsarna nedan: 1.5.3 Beräkna reaktansen för induktanserna och kapacitanserna nedan då frekvensen är 50 Hz. a) L = 10 mh b) C = 10 μf c) C = 4 mf d) L = 2 H 1.5.4 Vad blir induktansen respektive kapacitansen då reaktansen är enligt nedan och frekvensen är 50 Hz: a) X L = 400 Ω b) X = 400 Ω C 1.5.5 Beräkna reaktansen för komponenterna nedan vid frekvenserna 0, 100, 200, 300, 400 och 500 Hz. Plotta reaktansen som funktion av frekvensen för uppgift a) och b) i en graf. a) L = 10 mh b) C = 50 μf 1.5.6 Två passiva element är kopplade i serie. Spänningen över och strömmen genom komponenterna ges av: u ( t) = 20cos( 200t + 20 ) i ( t) = 5cos( 200t 20 ) Ange vilken typ av element det är samt storleken för dessa element. 1.5.7 Beräkna impedansen med hjälp av angiven spänning och ström nedan. Ange även i varje fall om impedansen är resistiv, induktiv eller kapacitiv samt hur stor respektive del är. a) U = 10e j0o 45o, I = 2e j b) 20o U = 20e j 20o, I = 5e j c) j U = 220e 50o, I = 2e j 0o d) j U = 20e 120o j, I = 4e 30o e) U = 10e j90o, I = 10e j 0o 8

1.5.8 Beräkna strömmen, I, i kretsarna nedan med hjälp av jω-metoden. Skissa även impedanstriangeln och för in visarna för spänningen och strömmen. 1.5.9 Beräkna impedansen mellan punkten a och b i kretsarna nedan. 1.5.10 Beräkna i uppgift a) den okända spänningen och i uppgift b) den okända strömmen med hjälp av ström- och spänningsdelningsmetoden. 1.5.11 Beräkna strömmen samt spänningen över respektive impedans för kretsen nedan. Konstruera sedan ett spänningsdiagram över samtliga spänningar. 9

1.5.12 Bestäm strömmen i kretsen nedan till belopp och fas, som riktfas väljes U 1. Ange svaren i effektivvärde. u ( t) = 2 20 sin(5000t) V, u ( t) = 50 cos(5000t + 45 ) V 1 2 1.5.13 Beräkna de okända spänningarna i kretsarna nedan. Skissa sedan ett visardiagram över spänningarna och strömmen I för varje deluppgift. Använd strömmen I som referens. I = 2 e A I = 2 e A I = 1 e c) 1.5.14 Beräkna de okända strömmarna för kretsarna nedan. Skissa sedan upp strömmarna och spänningen U i ett visardiagram A U = 20 e V U = 20 e V 10

1.5.15 Beräkna I 2 i kretsen nedan genom att använda superposition. Där: U = e och U = e 1 30 j 0 2 20 j0 1.5.16 Beräkna den ekvivalenta tvåpolen mellan a och b för kretsen nedan. Det vill j 17,4 säga beräkna U Th, I N och Z ekv. U = 55, e V 1 8 1.6 Växelströmseffekt 1.6.1 Beräkna den skenbara, aktiva och reaktiva effekten då spänningen och strömmen är enligt nedan. Ange även om lasten är induktiv eller kapacitiv. a) U = 50e j 45 V och I = 2 e A b) U = 40e j 20 V och I = 4 e A j 60 c) U = 20e V och I = 3 e A 1.6.2 Beräkna den skenbara, aktiv och reaktiva effekten för kretsarna nedan samt skissa visardiagram över effekterna. Markera även i visardiagrammet spänningen och strömmen (behöver inte vara skalenliga pilar). Kretsarna är inkopplade till det allmänna elnätet, dvs. spänningen U är 230 V med frekvensen 50 Hz. Använd spänningen som referens. 1.6.3 Genom en spole med resistansen 30 Ω och induktansen 0,1 H flyter en ström med toppvärdet 2 A. Frekvensen för strömmen är 50 Hz. a) Beräkna matande spänningens effektivvärde. b) Beräkna aktiv och reaktiv effekt. 11

1.6.4 En induktor och en resistans på 30 Ω är anslutna till 220 V, 50 Hz. Spänningen över resistansen är 114 V och över induktorn 182 V. Beräkna spolens impedans och induktans. 1.6.5 En fabrik har två enfasiga induktiva laster anslutna. Den ena är på 15 A vid cosϕ=0,6 och den andre drar 9 A vid cosϕ=0,8. Beräkna den resulterande strömmen och resulterande aktiv och reaktiv effekt. U=230V. 1.6.6 En lysrörsarmatur på 58 W har cosϕ=0,5 (induktiv). Parallellt över lysrörsarmaturen är en kondensator på 5 μf inkopplad. Hur stor blir strömmen i tilledningen. Spänningen är 230V och frekvensen är 50 Hz. 1.6.7 Tre elektriska apparater är inkopplade (parallellkopplade) till samma spänningskälla, U=230 V, 50 Hz. Lasterna har specifikationerna enligt nedan: S 1 =3 kva med cosϕ=1 S 2 =4 kva med cosϕ=0,6 induktiv S 3 =5 kva med cosϕ=0,8 kapacitiv a) Beräkna strömmen till varje källa till belopp och fasvinkel. b) Beräkna den resulterande aktiva och reaktiva effekten, samt resulterande effektfaktor. 1.6.8 En spänning på 110V matar en tvåpol med impedansen 30+j40 Ω. Beräkna aktiv och reaktiv effekt. 1.6.9 En induktiv last (resistans i serie med en induktans) är inkopplad till ett växelspänningsnät med spänningen 250 V effektivvärde och frekvensen 50 Hz. Lasten förbrukar 5 kw med effektfaktorn 0,8. a) Hur stor ström drar lasten från nätet? b) Du vill minimera den reaktiva strömmen genom att koppla in en kondensator parallellt med lasten så att effektfaktorn blir 1,0. Bestäm kondensatorns storlek. c) Hur stor ström drar lasten med kondensatorn inkopplad? 12