8.19 Határozza meg szinuszos váltakozó feszültség esetén a hányadosát az effektív értéknek és az átlag értéknek. eff. átl

Hasonló dokumentumok
Számítási feladatok megoldással a 6. fejezethez

1. Milyen módszerrel ábrázolhatók a váltakozó mennyiségek, és melyiknek mi az előnye?

A kör harmadik pontjának meghatározásához egy könnyen kiszámítható pontot keressünk

Forgó mágneses tér létrehozása

Hálózatok számítása egyenáramú és szinuszos gerjesztések esetén. Egyenáramú hálózatok vizsgálata Szinuszos áramú hálózatok vizsgálata

2.11. Feladatok megoldásai

Számítási feladatok a 6. fejezethez

Érzékelők és beavatkozók

A 2006/2007. tanévi Országos középiskolai Tanulmányi Verseny második fordulójának feladatai és azok megoldásai f i z i k á b ó l. I.

Szakács Jenő Megyei Fizika Verseny, I. forduló, 2003/2004. Megoldások 1/9., t L = 9,86 s. = 104,46 m.

MŰSZAKI FIZIKA I. Dr. Iványi Miklósné professor emeritus. 5. Előadás

TARTÓSZERKEZETEK II.-III.

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK

A soros RC-kör. t, szög [rad] feszültség áramerősség. 2. ábra a soros RC-kör kapcsolási rajza. a) b) 3. ábra

Az átviteli (transzfer) függvény, átviteli karakterisztika, Bode diagrammok

EGYFÁZISÚ VÁLTAKOZÓ ÁRAM

= 450 kg. b) A hó 4500 N erővel nyomja a tetőt. c) A víz tömege m víz = m = 450 kg, V víz = 450 dm 3 = 0,45 m 3. = 0,009 m = 9 mm = 1 14

HARDVEREK VILLAMOSSÁGTANI ALAPJAI

A soros RC-kör. t, szög [rad]

A maximálisan lapos esetben a hurokerősítés Bode diagramjának elhelyezkedése Q * p így is írható:

VÁLTAKOZÓ ÁRAMÚ KÖRÖK

Az aszinkron (indukciós) gép.

Frekvenciatartomány Irányítástechnika PE MI BSc 1

Csak felvételi vizsga: csak záróvizsga: közös vizsga: Villamosmérnöki szak BME Villamosmérnöki és Informatikai Kar május 31.

Áramköri elemek mérése ipari módszerekkel

ALAPFOGALMIKÉRDÉSEK VILLAMOSSÁGTANBÓL 1. EGYENÁRAM

Fizika A2E, 9. feladatsor

Laplace transzformáció

A soros RL-kör. t, szög [rad] áram feszültség. 1. ábra Feszültség és áramviszonyok az ellenálláson, illetve a tekercsen

2006/2007. tanév. Szakács Jenő Megyei Fizika Verseny I. forduló november 10. MEGOLDÁSOK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA VILLAMOSIPAR ÉS ELEKTRONIKA ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ A MINTAFELADATOKHOZ

FIZIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Gingl Zoltán, Szeged, szept. 1

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

8.19 Határozza meg szinuszos váltakozó feszültség esetén a hányadosát az effektív értéknek és az átlag értéknek. eff. átl

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Gingl Zoltán, Szeged, :14 Elektronika - Hálózatszámítási módszerek

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Dr. Gyurcsek István. Példafeladatok. Helygörbék Bode-diagramok HELYGÖRBÉK, BODE-DIAGRAMOK DR. GYURCSEK ISTVÁN

Gyakorlat 34A-25. kapcsolunk. Mekkora a fűtőtest teljesítménye? I o = U o R = 156 V = 1, 56 A (3.1) ezekkel a pillanatnyi értékek:

Forgó mágneses tér létrehozása

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

VILLAMOS ENERGETIKA VIZSGA DOLGOZAT - A csoport

Mindennapjaink. A költő is munkára

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Szakács Jenő Megyei Fizika Verseny, II. forduló, Megoldások. F f + K m 1 g + K F f = 0 és m 2 g K F f = 0. kg m

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

VILLAMOSIPAR ÉS ELEKTRONIKA ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Dinamika. F = 8 N m 1 = 2 kg m 2 = 3 kg

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Elektrotechnika példatár

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

1. Feladat. Megoldás. Számítsd ki az ellenállás-hálózat eredő ellenállását az A B az A C és a B C pontok között! Mindegyik ellenállás értéke 100 Ω.

1. konferencia: Egyenáramú hálózatok számítása

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

AUTOMATIKAI ÉS ELEKTRONIKAI ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ A MINTAFELADATOKHOZ

MÁTRAI MEGOLDÁSOK. 9. évfolyam

ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA KÖZLEKEDÉSAUTOMATIKAI ISMERETEK EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ A MINTAFELADATOKHOZ

' I2. X = a. Az egyenlet jobb oldalának számlálóját és nevezőjét osszuk el a szlippel, majd a nevezőben s = 1

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Egyedi cölöp süllyedésszámítása

Négypólusok tárgyalása Laplace transzformációval

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Széchenyi István Egyetem MTK Szerkezetépítési és Geotechnikai Tanszék Tartók statikája I. Dr. Papp Ferenc RÚDAK CSAVARÁSA

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

A 2006/2007. tanévi Országos középiskolai Tanulmányi Verseny második fordulójának feladatai és azok megoldásai f i z i k á b ó l III.

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Elektrotechnika. 7. előadás. Összeállította: Dr. Hodossy László

VILLAMOSIPAR ÉS ELEKTRONIKA ISMERETEK EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

4. Konzultáció: Periodikus jelek soros RC és RL tagokon, komplex ellenállás Részlet (nagyon béta)

1. feladat R 1 = 2 W R 2 = 3 W R 3 = 5 W R t1 = 10 W R t2 = 20 W U 1 =200 V U 2 =150 V. Megoldás. R t1 R 3 R 1. R t2 R 2

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

17/1. Négypólusok átviteli függvényének ábrázolása. Nyquist diagram.

= Φ B(t = t) Φ B (t = 0) t

Gyengesavak disszociációs állandójának meghatározása potenciometriás titrálással

Elektromosságtan. III. Szinuszos áramú hálózatok. Magyar Attila

A váltakozó áramú hálózatok

1. Adja meg az áram egységének mértékrendszerünkben (m, kg, s, A) érvényes definícióját!

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Egyfázisú hálózatok. Egyfázisú hálózatok. Egyfázisú hálózatok. komponensei:

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Átmeneti jelenségek egyenergiatárolós áramkörökben

Irányítástechnika 3. előadás

3.3. A feszültség-munkadiagram

Feszültségérzékelők a méréstechnikában

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Teljesítm. ltség. U max

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

a) Valódi tekercs b) Kondenzátor c) Ohmos ellenállás d) RLC vegyes kapcsolása

VILLAMOSIPAR ÉS ELEKTRONIKA ISMERETEK EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA

Átírás:

8.9 Határozza meg zinuzo váltakozó fezültég eetén a hányadoát az effektív értéknek é az átlag értéknek. m m eff átl π m eff K f, átl m π 8. z ábrán látható áram jelalakjának határozza meg az effektív értékét é az átlag értékét, é a formatényező értékét. jel periódu ideje. + + 8,6 átl 6, 67 eff 8,6 formatényező K f, 6,67 eff 8. Határozza meg a fezültég áram kapcolatát egy ellenálláon amit ( u inωt váltakozó fezültégre kapcolunk. u i u inωt átl inω t i i inωt inωt hol é értékei effektív értékek. udnunk kell, hogy az áram é a fezültég értékei fáziban vannak egymáal ellenállá terhelé eetén. 8. Határozza meg a fezültég áram kapcolatát egy L induktivitáon ami ( i inωt váltakozó áramot zállít. di u L i inωt dt d u L ( inω t ω L coωt coωt in( ωt + 9 dt ω L ω L X hol X L ω L az induktív reaktancia, é a mértékegyége ugyancak. Meg kell jegyeznünk, hogy az áram ideáli induktivitá eetén kéik a rákapcolt fezültéghez képet 9º-ot. L

8. Határozza meg a fezültég áram kapcolatát egy kapacitáon, amire ( u inωt váltakozó fezültégre kapcolunk. du i u inωt dt d i ( inω t ω coωt coωt in( ωt + 9 dt ω X ω hol X kapacitív reaktancia, é a mértékegyége ugyancak. Meg kell jegyeznünk, hogy az ω áram ideáli kapacitá eetén iet a rákapcolt fezültéghez képet 9º-ot. 8. Egy induktivitáon 5 áram folyik fezültégű 6Hz-e hálózatra kapcolva. Határozza meg az induktivitá áramának é fezültégének függvényét! Előként minden érték cúc értékét kell felírnunk. 5 7,7 rad ω π f π 6 77 55,56 i 7,7 in( 77 t z előzőek alapján az áram kéik a fezültéghez képet 9º-ot. u 55,56 in( ω t + 9 55,56 co( ωt 8.5 Határozza meg az előző példa adatai alapján az induktív reaktancia értékét. X L 5 X L ω L 77 L L 58,6 mh 77 8.6 Egy kapacitáon áram erőége é fezültégű 5Hz-e hálózatra kapcoljuk. Határozza meg a kapacitá áram é fezültég függvényének a képletét. Előként minden értéket cúc értékét kell felírnunk.,88 rad ω π f π 5 4 t 69 7, i,88 in( 4 z előzőek alapján az áram iet a fezültéghez képet 9º-ot. u 69 7, in( ωt 9 69 7, co( ωt

8.7 Határozza meg az előző példa adatai alapján az kapacitív reaktancia értékét. X 6 X ω 4 5,79 µ F 4 6 8.8 Egy,5H induktivitára kapcolt fezültég értéke u in( t. Mekkora az áram pillanatértéke. rad X L ω L,5H 5 4 X L 5 Mivel i kéik a fezültéghez képet 9º-ot, ezért végül a következőket kapjuk. i in( ω t 9 4 in( t 9 8.9 Egy 5µF kapacitá árama: i in( t. Mekkora a fezültégének a pillanatértéke? X 6 ω 5 X 4 Mivel i iet a fezültéghez képet 9º-ot, ezért végül a következőket kapjuk. u in( ω t 9 4 in( t 9 8. mert egy alap áramköri elemen a fezültég é az áram nagyága: u in( 77 t +, i 4 in( 77 t 7. Ezek alapján határozza meg az elem típuát é értékét. Mivel u iet az áramhoz képet º-(-7º9º-ot, ezért induktivitáról van zó. Értékére pedig: X L 5 ω L 77 L 4 5 L 66,mH rad 77 8. dott egy alap áramköri elemen a fezültég é az áram nagyága: u in( 4 t, i in( 4 t. Ezek alapján határozza meg az elem típuát é értékét. Mivel u fáziban van az áramával, ezért ohmo terheléről lehet cak zó.

8. dott egy alap áramköri elemen a fezültég é az áram nagyága: u 6 co( t 8, i co( t +. Ezek alapján határozza meg az elem típuát é nagyágát. Mivel i iet a fezültéghez képet º-(-8º9º-ot, ezért kapacitáról van zó. Értékére pedig: 6 X rad ω 5µ F rad in( x + y in( x co( y + co( x in( y Emlékeztető matematikából: in( x in( y [ co( x y co( x + y ] dx Differenciál zámítá ( dt ntegrál zámítá dx in( x co( x in( x co( x co( x in( x co( x in( x 8. fezültég é az áram nagyága a következő formában adott egy alap áramköri elemen: u in( ωt, i in( ωt φ. Ezek alapján határozza meg a hatáo teljeítmény pillanatértékét. p u i in( ωt in( ωt φ co[( ωt ωt + φ co( ωt + ωt φ ] [coφ co( ωt φ ] 8.4 Határozza meg az átlagteljeítmény értékét az előző példa eredménye alapján. z áram é fezültég effektív értékeinek felhaználáával. Mivel, in( ω t é co( ω t telje periódura vett átlaga zéru. Így: p átl P coφ Mivel a hatáo teljeítmény azonoan egyenlő az átlagteljeítménnyel, ezért az effektív értékeket a következőkeppen hozhatjuk be a zámítába: hol a P coφ coφ co φ értéke a teljeítménytényezőnek nevezzük. 4

8.5 Egy váltakozó fezültégű kapcolt hálózat tiztán ohmo tulajdonágú. z áramkör helyére catlakoztatva egy 5-o egyenértékű ellenállát é 6Hz frekvenciájú fezültéget kapcolva rá, meg kell határozni az áramát, a hatáo teljeítményt, é a teljeítménytényezőt. P 7, 5 7, 5 86,67W P 86,67W eljeítménytényező co φ, 7, Ha az áram é a teljeítmény fáziban van egy áramköri elemen, akkor a teljeítménytényező: co φ co,. 8.6 Mekkora teljeítmény dizipálódik el az adott áramköri elemen, ha u 6 co( t 88, i co( t +. Mivel i iet a fezültéghez képet º-(-88º9º-ot, ezért kapacitáról van zó. teljeítménytényező: co φ co 9. P coφ W 8.7 mert egy alap áramköri elemen a fezültég é az áram nagyága u in( 77 t +, i 4 in( 77 t 7. Ezek alapján határozza meg a hatáo teljeítmény értékét. Mivel u iet az áramhoz képet º-(-7º9º-ot, ezért induktivitáról van zó. teljeítménytényező: co φ co 9. P coφ W 8.8 Egy váltakozó fezültégű áramkör árama 5 fezültége é W az elfogyaztott teljeítménye. Mekkora a teljeítménytényező értéke? P coφ P W eljeítménytényező co φ, 9 5 8.9 mert egy alap áramköri elemen a fezültég é az áram nagyága u in( 77 t +, i in( 77 t + 6. Ezek alapján határozza meg a átlag teljeítmény értékét. z adatokból az effektív értékek: 4,4, 7,7, a közbezárt zög: φ 6. P átlag P coφ 4,4 7,7 co 866W 5

8.4 mert egy alap áramköri elemen a fezültég é az áram nagyága: u in( 77 t, i 6 in( 77 t +. Ezek alapján határozza meg a teljeítménytényező értékét. közbezárt zög: φ ( 6. co φ co6,5, iet 8.4 Egy váltakozó fezültégű áramkör árama fezültége 5 é 5W az elfogyaztott teljeítménye. Mekkora a teljeítménytényező értéke? z áramkör ohmo jellegű. P 5W eljeítménytényező co φ 5 8.4 Egy 5-o ellenállát, µf kondenzátort é egy mh induktivitát kötünk párhuzamoan, 6Hz-e hálózatra. Határozza meg az áramkör által felvett átlagteljeítmény értékét! z áramkör induktivitáo ága é a kapacitáo ága nem fogyazt hatáo teljeítményt. Így cak az ohmo ággal kell zámolni. P kw 5 8.4 Mekkora a reaktancia értéke 5mH induktivitá eetén, ha a., egyen fezültégre kapcoljuk (dc? b., 6Hz-e váltakozó fezültégre kapcoljuk? a., b., X X ω L 5. Egyen fezültég eetén úgy vielkedik, mint egy rövidzár. L ω L π f L,4 6 5 8, 85 L 8.44 Határozza meg, az induktivitáát egy 5-o reaktanciájú tekercnek, 6Hz eetén. L X X L ω π f 5,4 6Hz L,6mH 8.45 Határozza meg azt a frekvenciát, ahol égy 5mH tekercnek, 5-o a reaktanciája. X L X L rad ω π L 5 rad f 59,5Hz π f 6

8.46 Mekkora a reaktancia értéke 5µF kondenzátor eetén, ha a., egyen fezültégre kapcoljuk (dc? b., Hz-e váltakozó fezültégre kapcoljuk? a., b., X ω 5 ω,4 5 6 X 6. Egyen fezültég eetén úgy vielkedik, mint egy zakadá.,8 8.47 Határozza meg, a kapacitáát égy 5-o reaktanciájú kondenzátornak 6Hz eetén. ω X π f X 5,5 µ F,4 6Hz 5 8.48 Határozza meg azt a frekvenciát, ahol egy µf kondenzátornak -o a reaktanciája. rad ω π 6 X rad f 5,95Hz π f 8.49 teljeítménytényező értéke,866 é kéik. bemenő teljeítmény 6W. fezültég u in( 77 t +. Mekkora az áram pillanatértéke? co φ,866 kéő φ co (,866 P coφ 6W 6 6,,866,866 6, 8,9 udjuk, hogy az áram kéik a fezültéghez képet º-ot. ehát i 8,9 in( 77t 8.5 Határozza meg a teljeítménytényező értékét, ha u 5 in( ω t +, i in( ω t + eljeítménytényező zöge: φ. co φ co,9848, iet 5 P átlag P coφ co 49,4W 7

.7 dott egy párhuzamo L körre kapcolt fezültég u in( t + 5. Határozza meg az áram időfüggvényét. Párhuzamo kapcolá eetén a következők írhatóak fel: ie i + il + udt L i e in( t + 5 + [ co( t + 5 ] 5,H i e in( t + 5 5 co( t + 5 Emlékeztető: in( x + y in( x co( y + co( x in( y B co( ϕ, 5 B in( ϕ 5 nnen zámítható a fezültég é az áram közti zög: tgϕ ϕ 4, 5 B in( t + 5 coϕ + B co( t + 5 inϕ i e B,6 co( ϕ i e,6 in( t + 5 4,5 i e,6 in( t + 5,95 z eredő áram é a fezültég közötti zög tehát 5 5,95 4, 5 8

.8 dott egy párhuzamo L körre kapcolt fezültég u 5 in( 5t + 45 meg az áram időfüggvényét.. Határozza Párhuzamo L-nél az alábbiak írhatóak fel: du ie i + il + i + udt + L dt 5 ie in( 5t + 45 + [ co( 5t + 45 ],6 H 5 5 6 + 5 5 co( 5t + 45 i e,5 in( 5t + 45 6,5 co( 5t + 45 + 5 co( 5t + 45 i e,5 in( 5t + 45,5 co( 5t + 45,5 B co( ϕ,,5 B in( ϕ,5 nnen zámítható az áram é a fezültég közti zög: tgϕ ϕ 6, 6,5 B in( 5t + 45 coϕ + B co( 5t + 45 inϕ i e,5 B,8 co( 6,6 i e,8 in( 5t + 45 co( 6,6 + +,8 co( 5t + 45 in( 6,6 i e,8 in( 5t + 45 6,6 [ ] i e,8 in( 5t + 8,4 fezültég é az eredő áram közötti zög tehát 45 8,4 6, 6.9 dott egy oro L körre kapcolt áram i co( 5t 6. Határozza meg a rákapcolt fezültég időfüggvényét. + Soro L-nél az alábbiak írhatóak fel: di u u + ul + u i + L + idt dt 6 u co( 5t 6,6 5 in( 5t 6 + in( 5t 6 5 u 6 co( 5t 6 + ( 4 + in( 5t 6 6 B in( ϕ, 6 B co( ϕ nnen zámítható az áram é a fezültég közti zög: 6 6 tgϕ ϕ 45. Majd a: B 8, 48 6 co 45 u 8,48 co( 5t 6 in( 45 + [ ] [ ] [ ] + 8,48 in( 5t 6 co( 45 u 8,48 in( 5t 6 + 45 u 8,48 co( 5t 5 9 z é közötti: 5 ( 6 45 é kapacitív jellegű. 9

9.9 fazorokat (vektorokat zinuzoan váltakozó mennyiégek leíráára haználjuk Például: u in( ωt φ, amelyet írhatunk má alakban i: φ, ahol az [ ] [ ] effektív érték nagyága: [ ]. Határozza meg a következő áram értékeket vektoro alakban. a., i 4,4 in( ωt? b., i in( ωt + 6? c., i co( ωt a., b., c., 4,4 4,4 6 7,7 6 9,44 9 9. Határozza meg a következő áram vektorok alapján, az áram időfüggvényét, ω frekvencián! a.,? b., 5? c., 6 9 a., i in( ωt 4,4 in( ωt b., i c., i 5 in( ωt 5,5 in( ωt 6 in( ωt 9 8,484 in( ωt 9 8,484 co( ωt 9. dottak egy áramkör fezültég é áram időfüggvényei. Határozza meg az ennek megfelelő exponenciáli alakot! u 55,6 in( 77 t, i 7,7 in( 77 t j77t j77t ( π 6 u 55,6 e, é i 7,7 e Fonto! komplex átzámítá eetén radiánban kell a zögeket zámolnunk. 9. z előző példa adatai alapján határozza meg: a., frekvenciát (Hz! b., periódu időt (! rad 77 a., ω π f 77 f 6Hz π b.,,67 f 6 9. Két orba kapcolt áramköri elem eetén a rajtuk eő fezültégek értékei: u 5 in( ωt, u in( ω t. Mekkora az eredő fezültég effektív értéke é zöge? 5 5,6 + j 8,7 j,6 + ( 5,6 + 8,7 j,6 54, 75,6 54, 75 é a zöge φ, 6

9.4 Két párhuzamoan kapcolt áramköri elem eetén imert az egyik ágon folyó áram nagyága é az eredő áram értéke: i in( ω t 6, i in( ω t + 9. Határozza meg a máik ágban folyó áram effektív értékét! (co( 6 + j in( 6 co6 j in6 6,6 (co 9 + j in9 ( + j 9 + j7,7 + j7,7,6 + j,8,6 j8,94 + 8,967, (é a zöge φ 97, 7 j,8 9.5 Mi az előző példa i áramának idő függvénye? 8,967 8,94,68, φ tan 97,7,6 i,68 in( ω t + 97,7 9.6 Egy párhuzamo áramkör két ága - elemet tartalmaz. mertek: 4, 65,, Határozza meg a vonali áram effektív értékét, é a teljeítménytényezőt. + 4 + 65 4(co + j in + (co65 7,588 + j,68 +,678 j7,89 5,66 j,58,58 5,66 +,58 5,5, tanφ φ 5 5,66 co φ co( 5,966 j in65 9.7 Határozza meg az előző áramkör hatáo teljeítményét! P coφ 5,5 co( 5 57,6W 9.8 Határozza meg az előző példa két áramköri elemén külön-külön a hatáo teljeítmény értékét! P P coφ 4 co( 758,8W coφ co( 65 67,8W P + P 56,6W P 9.9 Határozza meg a bemenő teljeítményét ezen áramkörnek! 5, ( 54, 75 é a zöge φ, 6 P coφ 54, 75 5 co(,6 68,6W

9. Két orba kapcolt áramköri elem eetén, rajtuk a környezetnek leadott hő (dizipálódott teljeítményt kell meghatározni. kör árama: 5, é az elemeken eő fezültégek értékei: 5co( ωt, u co( ω t. u 5 coφ 5 co( 76,8W coφ 5 co( 9,87W P P + P 68,67W P P 9. dott az ábrán látható áramkör. mertek: 6,. Határozza meg i értékét 6Hz-en. 6 + 6(co + j in (co + 5,96 +,7 j,879 j,684 j,6 4,45 4,9 4,45 5, 7 φ 4, 9 i 5, 7 in( 77t + 4,9 j in ω π f rad 77 9. Egy váltakozó fezültégű hálózat áram é fezültégének effektív értéke meghatározza a látzólago teljeítményt. mit (-ben mérünk. Ha Két, u 5 co( ω t +, i co( ω t 5 S 5 9. P coφ megadja a való vagy hatáo teljeítmény értékét (W-ban. z S inφ pedig a meddő teljeítmény értékét adja meg (r-ban. z előző példa eetén adja meg a meddő teljeítmény értékét i. φ ( 6 5 Q inφ in6 9,9r 9.4 dott az u co( 77t é i 8 co( 77t váltakozó áramú hálózat. Számíta ki a teljeítménytényező nagyágát, a hatáo teljeítményt, a meddő teljeítményt é a látzólago teljeítmény értékét i. φ ( co φ co, 866 8 P coφ co 69,8W 8 Q inφ in 4r 8 S 8 P S Q 8 4 69,8W

z impedancia való rézét reziztenciának, é X látzólago rézét reaktanciának nevezzük. + jx Θ [ ] z impedancia reciproka az admittancia, amely G konduktanciából, é B zuzceptanciából áll. φ G jb[ S] φ. dott a párhuzamo L kör bemenő árama: i 7,7 co( π.t. a, Határozza meg, az áramkör eredő admittanciáját, é rajzoljon két oroan kapcolt elemből egyenértékű impedanciát! b, Határozz meg g idő függvényét é a hatáo teljeítmény értékét. c, z áramkör alapján rajzoljon fazor ábrát, amin tünteen fel minden ágáramot i! a, Legyen az áram időfüggvénye a referencia hullám: krad 5 é ω π. 5,6 G,,S L BL 9 9,5 9 j,5s ω L B 9 ω 9, 9 j,s + L +, j,5 + j., + j,47, 5, S Mivel B nagyobb min t a B L ezért a kör kapacitív jellegű. Ezért a kör fezültégének az eredő áramhoz képet kénie kell. egyenértékű 9,5 5,, 5, S nnen már felírható az áram idő függvénye: ( 8,9 Egyenérték ű Egyenértékű j8,5 8,9 ω X egyen egyen jx egyen Egyenérték ű,7 µ F rad 5,6 8,5 5 b, G 45,5 5,, 5, u( t 45,5 co( 5,6 t 5,

teljeítmény kizámítáához az áram é a fezültég közötti zögre van zükég: P coφ 45,5 5 co( 5, 47W, Máként i kizámítható a hatáo teljeítmény értéke: ( 45,5 P 47W c, z eredeti áramkör egye ágáramainak a meghatározáához az ohm törvényt haználjuk: 45,5 5,, S 4,55 5, L L 45,5 5,,5 9 S,4 5, L 45,5 5,, 9 S 4,55 64,8 4

. dott a képen látható párhuzamo kapcolá. reprezentálja egy elemi kétpólu admittanciáját. Milyen típuú é mekkora értékű az imeretlen elem, ha ( t 5 co(.t, i ( t 6,5 co(.t + 7,4. u g b., Milyen elemet lehet a kapcoláal párhuzamoan kötni, úgy hogy az áram vektor nagyága ne változzon meg. példa megoldáát az eredő admittancia kizámítáával kezdjük el: rad + jb + jω + j,5 é ω. 5 6, 6,5 7,4,67 7,4 melyet megkaphatunk máképpen i, az Ohm törvény alapján:,67 7,4, 7,4 S,& + j,5s 6, Özevetve a két értéket megkapjuk értékét., &,& Így az admittanciának jelen eetben cak konduktanciája van. b., hhoz hogy az i nagyága az eredeti maradjon a párhuzamoan kapcolt elem rákapcoláa után i, ahhoz az kell hogy a telje új admittancia az előző konjugáltja legyen., 7,4,& j,5s + Hozzáadott,,& j,5s (,& + Hozzáadott j,5 j,s Hozzáadott j, jbl j ω L L,59mH ω BL, égül az új kör áramának az értéke: 6,, 7,4 S,67 7,4 i ( t 6,5 co(.t 7,4 5

. Két, kétpóluú pazívelem van párhuzamoan, kötve az alábbi ábra zerint. z -e ág árama fáziban van a fezültéggel é a nagyága. bemenő g fezültég iet az áramhoz képet. Határozza meg az egye elemek értékeit é a oro egyenértékű hálózat elemeit az adott frekvencián. Mivel é i fáziban vannak ezért cak ellenállá lehet. Mivel fezültég iet az i ( t áramhoz képet ezért az ág induktív tulajdonágú é mivel ez cak elemet tartalmaz ez cak induktivitá lehet. vektorábra felrajzoláa okat egíthet a feladat megoldáában. coφ,6 φ 5, 5 + 5 4 X L 4 ω L 4 X L L mh ω rad vektorábra alapján jól látható a fezültég zöge: 45 + 5, 98, oro egyenértékű hálózat meghatározáa: 98, Egyenérték ű 4 5, 4,4 + j9, 5 45 + X L Egyenértékű Egyenérték ű Egyenértékű Egyenértékű 4,4 9, ω L X L 9, ω jx Egyenérték ű Egyenértékű egyenértékű 6,4mH 6

.4 z alábbi kapcolát g 5 fezültég táplálja, a terhelő áram é i ( t 8 co(.t + 6. Határozza meg az é értékét. Határozza meg a terhelő áram időfüggvényét. z áram a kétpóluú pazívelemen i 8 6, a fezültéghez képet a máodik ág árama ( 5 6 9 fokot kéik, tehát induktivitá. + 8 6 6 inφ,6 φ 6, 9 6 + 6,9 96,9 i ( t co(t + 96,9 X L 6 5 ω L 8 X L 5 L 5mH ω rad 7

rad.5 z alábbi kapcolá egye ágának az árama:, é ω,. terhelő áram 5, é tudjuk, hogy kéik képet é 4. Határozza meg: a., g fázialakját, ha a referencia érték b, az imeretlen elemi kétpólu nagyágát rad c., a bemeneti áramot, ha ω d., változtaa úgy ω értékét, hogy az é között a fázikülönbég legyen. Mivel a fezültéghez képet iet az ezért kapacitáról van zó a máodik ágban. + coφ,6 φ 5, 5 + 5 4 4 5, b., kapacitá reaktanciája X 4 X ω µ F ω X rad, c., Ha az ω zéru, akkor X. (mivel az független a frekvenciától d., Ha ω-t változtatjuk, akkor értéke változik, de mivel független a frekvenciától így értéke nem változik. φ 9 6 co φ co6,5 6 6 5,9,5 X, 94 ω 5,9 X 6 F,94 rad 4 8

.6 an egy imeretlen dobozunk amiben néhány párhuzamoan kapcolt elem van. udjuk, hogy ω rad eetén a felvett áram értéke 45. É ω rad az áram iet a fezültéghez képet 6º-ot. Határozza meg, hogy minimálian milyen é mekkora elemekről van zó, amelyek eetén igazak a megadott méréi eredmények! b. Milyen ω körfrekvencia eetén lez a zuzceptancia értéke nulla? Mindhárom elemtíput feltételezve kell felírnunk az eredő admittancia értékét: G jb + jb L j jω ω L + Elő eetben ω rad. 45,88 45 S Mivel a, j,s konduktancia (G értékünk nem nulla, amely független a frekvenciától, ez már zámítható: G,S 5, z admittancia máik komponene az alábbiak zerint írható fel: j + j j, L +, L, L tt még két imeretlenünk van, a kizámítáukhoz a máik peremfeltételt i be kell helyetteítenünk, é a két egyenletet kell özevetnünk. Mivel az áram iet, az fezültéghez képet 6º-ot, így kapacitív jellegű a terhelé. Mivel az admittancia háromzög haonló az áram vektorokhoz ezért 6º itt i a fázi helyzet. B BL tanφ tan6 G ω ω L L 5, 7 5 L 5, 7. L 5,7. L,7 + 4 L 9

4 L két egyenletet özevetve kapjuk:,,7 + L,7 4 L L,mH 4,7 izahelyetteítve az egyenletbe megkapjuk értékét i:,, L, 97,6 µ F zuzceptancia értéke akkor nulla, ha az admittancia induktív é kapacitív tényezőinek özege nulla: j + jω j + jω ωl ωl j jω ω L + ω / ωl ωl + ω L ω L 97,6, 6 9,96 rad

.7 z ábrán látható kapcolára, ( t co( t fezültéget kapcolunk. Határozza meg, az i ( t, i ( t, u 4 ( t értékeinek nagyágát! u g + j,6 6, 6 j,44 45 4 4 j5 j j4 4 9 + ( + 4 ( j( 4 + j4,44 45 5,657 45 + j + + j + + + j + 4 + j4 5,8 + j +,7 + j +,8 g, 5,,9 5, 4 j, 77,8 + j,9,9 5, i ( t, co( t 5, z áramból az áram, áramoztóval zámítható: + 4 ( 4 + j4 5,657 45, 5,, 5,,4 8 7, + + ( 5 + j 5,8 4 i ( t,4 co( t + 8 7, ( j,44 45, 5,, 5,, 76 8, z 4 + + 4 ( 5 + j 5,8 fezültég az Ohm törvény alapján zámítható:, 76 8, 4 9,4 8 7, 4 4 u 4 ( t,4 co(t + 8 7,.8 z ábrán látható kapcolá alapján határozza meg: a., az áram értékét! b., az fezültég nagyágát D c., az é az B két ponton mért fezültégek között a fázieltérét! d., az egyenértékű oro elem két komponenét é rajzolja fel az ennek megfelelő helyetteítő kapcolát!

a., két ág impedanciája: j j 4,4 45 6 5 F j 5 4 j 8,8 45 z ohm törvény alapján: 7,7 5 6,4 + j,99 4,4 45,56 65,49 8,8 45 comóponti törvény alapján: + 7,9 j, 7,9,5 b., fezültég az é a D pont között a következő: D D D D D 9,49 j, 7 7, 5 7 7, 5 ehát a két pont között a voltmérő voltot mutat. c., j, 7,7 5 7 7, 5 7,7 5 9,56 65 mivel az B fezültég fordítottan jelenik meg a méré miatt mint a valóágo irány, ezért zerepel egy - -e zorzó vagyi a 8º-o fordítá. 9 7,7 5 7 7, 5 B ehát a két zög közötti fázieltéré 5 5 9. d., z egyenértékű elemek meghatározáához zükég van az eredő impedanciára: e,66 8,5 j4 7,9,5 z egyenértékű hálózat elemei tehát: egy j X egy egy j ω egy 5 F egy ω X rad µ egy 5 4 egy

. é B imeretlen elemi kétpóluokat tartalmazza az ábrán látható áramkör. z i ( t,8 in( t + 6,5 é a i ( t 7,7 co( t 45 áramokat imerjük. z alkalmazott fezültég 7 7, é iet az áramhoz képet. Határozza meg: a az áramot, b a fázizöget az é az között, valamint c a é a B értékeit!,8 6,5 7,95 6,5 7,7 45 5, 45 comóponti törvény alapján: + 7,74 j,57 (,56 + j,56,58 b., mivel tudjuk, hogy 7 7, fezültég iet az áramhoz képet é a egy elemi kétpólu, ami vagy fáziba van az -vel vagy +/-9º-al iet/kéik. Mindkét feltételnek cak az induktivitá felel meg, tehát: 7 7, 9 ehát az é az között a fázieltéré 9 45 45, é a fezültég iet az áramhoz képet. c., 7 7, 9 9 X L 9,58 X L L H mh ω rad a máik ág impedanciája: + B 7 7, 9 B 4,4 45 ( + j j 5 45 X LB LB H mh ω rad jx LB

. z ábrán látható hálózatban i ( t,58 co( t + 6,6 é i ( t, in( t + 5 időfüggvényei adottak. Határozza meg: a az u ( t generátor fezültégének időfüggvényét. b az imeretlen elemi kétpólu értékét. c az é az fezültég fazorokat. z időfüggvényekből zámítható:,58 ( 6,6, 6,6, + j,5, 5 9,77 45,5 + j,5 omóponti törvényből:, + j,5 (,5 + j,5,5,5 j j j 4,4 45 6 ω Ohm törvény alapján:,77 45 4,4 45 Ezek után az időfüggvény: u( t,44 co( t b., kette ág impedanciája ugyancak Ohm törvény alapján zámítható:,5 º-ból következik, hogy az áram fáziban van a fezültéggel tehát ellenállá a kereett elem. c.,,77 45 +, 77 45,77 45 + 9, 77 45 4

. z ábrán látható hálózatban az º-ot kéik az -höz képet., 5, rad ω é 5µ F. a ajzoljon fazorábrát é zámíta ki az áramot! b Számíta ki az L é az értékeit! Mivel nem imerünk egyetlen egy konkrét időfüggvényt em, ezért mi dönthetjük el, hogy melyik vektor é milyen pozícióban legyen a referencia vektor: z egye ágak impedanciáinak meghatározáa után, zámíthatóak ki az ágáramok: X 9 9 4 9 6 5,5 9 4 9 mivel º-ot kéik az -höz képet é ezért: 5 5, omóponti törvény alapján: 5 +,5 9 4, j,5 + j,5 4, b., Ha imert az ág árama é fezültége Ohm törvény alapján zámítható az impedancia: 7. + j + jx L 5 7. X L ω L L X L L mh ω rad 5

. z ábrán feltüntetett vonatkozái irányok alapján határozza meg az ágáramok é a fezültégeéek nagyágát -e, -e, -a impedanciákon! -,, fezültégek nagyága? -,,, 4, 5, 6 ágáramok nagyága? Huroktörvény a cbd háromzög alapján: + + 5 + 6 ( 5 j4, + (5 + j5,98 j7, Ohm törvény alapján zámítható: ( 5 + j 5 5, (, 794,8 7, 5 5, j,96 Huroktörvény abdc négyzög alapján zámítható : + + ( + 5 4 Ne feledjük hogy a -ºaz ugyan az mint a 4º. Mivel a kette ágban két elem van párhuzamoan kapcolva ezért érdeme admittanciával zámolni: +,667 j,5,8 6,9 S 5 j,8 6,9 S,5 56,9 (, Huroktörvény az adc háromzög alapján zámíthatjuk ki értékét: + 5 4 5 j c., z a comópontba comóponti törvényt felírva: +,5 56,9 5 b comópontra felírva: + 4 4 4, 794 j,96 (, j,98,56 + j,885, 747,4 d comópontra felírva: + 4 6 6 4, 747 49,6 c comópontra ellenőrzéként felírva: 5 + 6, 794 j,96 + (,56 j,885, j,98,5 56,9 j,98 6

. Határozza meg a hálózat hatáo teljeítmény felvételét (a dizipált teljeítményt! dott a bemenő fezültég értéke: u( t 8,8 co(. t., ω.rad. telje impedancia a frekvencia függvényében a következő: ( j4 4 + j + j4 ( j8 ( + j4 4 + j + ( j4 ( + j4 j6 + 4 + j + 4 + j +,6 j,8 4 + 6 ( 5,6 + j, 6,7,4 Ohm törvény alapján e zámítható: e,4,4 6,7,4 z áram kéik a fezültéghez képet, tehát a kör dominánan induktív jellegű. fezültég é az áram zöge: ϕ, 4 teljeítménytényező: co ϕ co,4,9( kéő hatáo teljeítmény: P coϕ,4 co,4 6,89W agy máképpen zámolva a hatáo teljeítményt: P,4 5,6 6,87W egyen Harmadik félek éppen i, eljuthatunk a végeredményhez, ha az ágáramokat határozzuk meg: j4 4 9 Áramoztót felírva: e,4,4,97 48 j4 4,47 6,4 P 4 +,4 4 +,97 6,87W 7

. dott a bemenő fezültég u( t 7,7 in( ω t. Határozza meg a hálózat hatáo teljeítmény felvételét é a teljeítménytényezőt az alábbi eetekben: a., ha az áram értéke: i ( t,44 in( ω t. b., ha az áram értéke: i ( t,55 in( ω t + 6. c., ha a terhelő impedancia értéke: ( + j4. a.,ehát amit imerünk: 5,. Így az áram kéik a fezültéghez képet ϕ -ot, a terhelé induktív jellegű. co ϕ co,866( kéő P coϕ 5 co 4,W b.,ehát amit imerünk: 5,,5 6. Így az áram iet a fezültéghez képet ϕ 6 -ot, a terhelé kapacitív jellegű. co ϕ co6,5( iető P coϕ 5,5 co6,65w c., ( + j4 5 5,, tehát a kör dominánan induktív jellegű. 5 5, 5 5, fezültég é az áram zöge: ϕ 5, teljeítménytényező: co ϕ co5,,6( kéő hatáo teljeítmény: P coϕ 5 co5, W.4 dott egy áramkör eredő impedanciája 6, 9, amit eetén. Határozza meg a hálózat komplex teljeítmény felvételét. É mind a háromféle teljeítmény nagyágát: z ohm törvény alapján: 6,9 6,9 látzólago teljeítmény meghatározáához zükégünk van az áram konjugált értékére. jϕ jϕ * S e S e S coϕ + j S inϕ * * * jϕ jϕ jϕ S e S e e * 6,9 * S 6,9 9 6, 9 látzólago teljeítmény értéke: S 9. S 9 6,9 7 + j54 P + jq hatáo teljeítmény értéke: P 7W, a meddő teljeítmény pedig: Q 54r. teljeítménytényező értéke: co ϕ co6,9,8( kéő, tehát induktív a terhelé. Ellenőrizve a zámítáunk helyeégét: 6,9 ( 8 + j6 + jx L hatáo teljeítmény: P 8 7W meddő teljeítmény: Q X 6 54r (induktív L 8

.5 dott a hatáo teljeítmény, amelynek értéke kw. Határozza meg a teljeítménytényező értékét, ha: a., Q r. b., Q 5r. c., Q r. a., S P + jq + j teljeítménytényező: co ϕ co b., S P + jq + j5 8 6,6 teljeítménytényező: co ϕ co 6,6, 894 induktív jellegű c., S P + jq + j 9,8, teljeítménytényező: co ϕ co,, 98 kapacitív jellegű.6 dott a hatáo teljeítmény, amelynek értéke kw, a teljeítménytényező értéke,9 kéő. Határozza meg a komplex teljeítmény értékét! coϕ,9 ϕ 5, 84 kéő, tehát induktív jellegű a terhelé. komplex teljeítmény vektornak cak egyik komponene adott S P + jq + jq Q értékét a teljeítmény háromzögből határozzuk meg: Q tg ϕ tg5,84,484 P Q,484 968,6r S P + jq + j968,6, 5,84.7 dott a hatáo teljeítmény, amelynek értéke 4kW, a meddő teljeítmény értéke kr kapacitív. terhelére jutó fezültég 5. Határozza meg a látzólago teljeítmény é a teljeítménytényező, a bemenő áram, é az impedancia értékeit! S P + jq 4 j 5 6,9 ehát a látzólago teljeítmény értéke S 5 co( 6,9,8 iető, tehát kapacitív jellegű a terhelé. S 5 5 z impedancia meghatározáához, vizonyítái alapként, fel kell vennünk az egyik vektort º-al, referencia vektornak. Legyen ez a fez vektor: 5 Mivel a fezültéghez képet iet az áram (melyek közti zög már imert ezért: 6,9 5 5 6,9 ( 4 j jx 6,9 4 X Ellenőrzé ként: P 4W hatáo teljeítmény: P 4 Q r meddő teljeítmény: Q X X 9

.8 z alábbi kapcolában adott terhelé oro-párhuzamo kapcolában. Határozza meg, a., a kapcolá telje komplex teljeítményét! b., teljeítménytényező értékét! c., a bemenő áram fázi alakját! z. terhelére: S + j,6 6,4. terhelére: ϕ co( P ϕ,8 iető S 6, 9, tehát kapacitív jellegű a terhelé. P 4 S 5,8,8. terhelére: 5 6,9 ( 4 S j Q. terhelére: Q S inϕ, inϕ,5 ϕ pozitív a zög tehát a terhelé induktív S 6 jellegű. S 6 ( 59,6 j z eredő teljeítmény a réz teljeítmények özege: S + S + S ( + j + 4 j + 59,6 j S + S 9,6 + j 9, S 9 S 9,9 fezültéghez képet kéik az áram (ld. a teljeítmény háromzöget, a haonló háromzögek alapján:,9,

.9 Határozza meg a három párhuzamoan kötött terhelé. Komplex teljeítményét egyenként. Határozza meg, a., a kapcolá telje komplex teljeítményét! b., teljeítménytényező értékét! c., a bemenő áram fázi alakját! z. ág terhelée: ( j j5 j5 5 9 induktív jellegű terhelé 5 9 5 9 S * 5 9 5 9 j5. ág terhelée: ( j4 5 5, kapacitív jellegű terhelé 5 5, 5 5, * S 5 5, 5 5, (. ág terhelée: (6 + j8 5, induktív jellegű terhelé 5 5 5, 5, * S 5 5 5, 5 5, (5 + j z eredő teljeítmény a réz teljeítmények özege: S + S + S ( j5 + ( j4 + (5 j S + j4 S 45 + j 54,8 7, telje terhelé teljeítménytényezője: co( ϕ co(7,, 8 kéő, tehát induktív jellegű az eredő terhelé. * S S 54,8 7, *,8 7, 5,8 7, vagy ellenőrzéként a három ágáram özegét véve ugyan ennyit kell kapnunk: + + j + ( 6 + j8 + ( j4 ( 9 j6,8 7,

5. Határozza meg az ábrán látható hálózat, é áramát a hurokáramok módzerével! z egye ellenálláok hatáo teljeítményét, valamint az eredő P hatáo teljeítményt! 7 H / j 7 H j 4. hurokban az hurokáram folyik: 7 j7 ( j7 (. hurokban az hurokáram folyik: ( j7 + ( + j4 j7 (7 j7 j7 (7 j7 ( j ( j7 ( j7 j7 ( j 49 j4 64,54 4,6 j7 ( j ( j 4,4 45,657 4,4 49 j4 64,54 4,6 (7 j7 j7 ( j7 7 9,85 49,4 49 j4 64,54 4,6 z eredő hatáo teljeítmény: P coϕ,,657 co 4,4 z egye ellenálláok hatáo teljeítményei: P 7,657 7,W 7,85 P,5W j j + 49 6,55W

5.8 Határozza meg az ábrán látható áramkörben az B fezültég értékét. + j + j4 ( +,88 45 5 5, (,5 + j,5 +, j,6 5,5 7,,7 + j,9,8 7, j4 j B B (,64 + j,48,5 + j,5 + j4 j 5,5 7, (,64 + j,48,5 + 5,5 7,,99 8,9 5, 68, j,5 5,5 7, (,4 + j,98

5.9 comóponti potenciálok módzerével határozza meg az fezültéget úgy, hogy a 4 -o ellenállá árama zéru legyen! Mivel a feladat comóponti potenciálok módzerét írja elő, előként át kell alakítani a fezültég generátorokat, áramgenerátorokká. -a comópontot válaztva közö tetpontnak:. comópontra felírva az áramok értékeit: ( + + ( 5 j. comópontra felírva az áramok értékeit: ( + ( + + 4 j 4 z egyenletrendzer: ( 7, j,5,5,5 + (, 75 + j,5 4 4 z egyenletrendzer alapján felírható : ( 7, j,5,5 ( 4 ( 7, j,5,5,5 (, 75 + j,5 (,75 j,5 +,5,55 +,5 j,75 + j,5,5 (,75 j,5 +,5 (,55 j,5,5,5,74 5,9,5 j,,64 5,9 nnen zámítható az áramgenerátor árama:,74 5,9,45 5,9 (, 4 4 j,94, j,94 ( 7, j,5,5, 75 + j,5,5 (, 75,5 + j,5, 75 + j,5 +,65 j,47,55 j,5,95 +,55 j,45 j,5,94 9 4

5. Írja fel mellékelt ábrán a comóponti potenciálok egyenletrendzerét, é határozza meg az -e áramforrára jutó fezültéget!. comópontra felírva az áramok értékeit: ( 4 + j8 + j ( j + j. comópontra felírva az áramok értékeit: j + ( j + j5 + j 9 9 ( z egyenletrendzer: ( 6 + j6 ( j + j + ( 4 j4 ( j z egyenletrendzer determinána: ( + j ( j ( 4 j4 ( + j( 4 j4 (6 + j6 ( j ( 6 + j6 ( 4 j4 ( j ( ( j ( 4 j4 8 48 ( 4 4 8 j4 j4 48 +,64 9,5 j8 6 + j j 5

5. Határozza meg a -e comópont fezültégét, ha az áramgenerátor árama,5 zerint függ a fezültégtől! lkalmazza a comóponti potenciálok módzerét! 5 j5 j /.5 4 S,44 45 ( + 5 j5 7,7 45 j -a comópontot válaztva közö tetpontnak:. comópontra felírva az áramok értékeit: + + + j 5 j5 j. comópontra felírva az áramok értékeit: +,5 4 j z egyenletrendzer: (,5 +, + j, j,5 + j,5 +,5 + j,5 + (,5 j,5 ( z egyenletrendzer alapján az fezültéget felírhatjuk: (,6 j,4 ( + j (,5 + j,5 ( + j(,5 + j,5 (,6 j,4 j,5 (,6 j,4 (,5 j,5 j,5(,5 + (,5 + j,5 (,5 j,5,5 +,5 + j,5 j,5 4 6,9,5, j, j, + j,5 +,5, j,5 ( 4 6,9 (,5 j,5 j,6 6,57,5 + j,5,5 j,5,58 6,57 j j,5 6

5. mellékelt hálózat a -o ellenállá áramától függő fezültég generátort i tartalmaz, ( 5. Határozza meg az áramot a comóponti potenciálok módzerét haználva! j 5 / 9 j5 5 / 5 S j j j(, j5 j5 -a comópontot válaztva közö tetpontnak:. comópontra felírva az áramok értékeit: + 9 S j j(, j5. comópontra felírva az áramok értékeit: + + + S + j(, j5 j5 z egyenletrendzer: (, + j, + j, j, j j, j, + (,5 j, + j, Özevonáok után:, + j, j, j ( ( j, +,5 z egyenletrendzer alapján az fezültéget felírhatjuk: (, + j, j j,, + j, +,6 7, + j, 4,94,5 (, + j, j,,5 + j,5 +,6, + j,5 j,,5 4,94,5 j5 5 9,89,5 7

4.5 dott egy párhuzamo L kör 5, L mh, µ F. kapcolá, -t vez fel ω rezonancia frekvencia eetén. a., Határozza meg ω, Q, ω, é a két ω, ω vágái frekvencia értékét! b., Határozza meg a kapcolára kapcolt fezültég nagyágát, é az egye ágáramok nagyágát! Mivel minden elem adott, ω zámítható: rad 5 ω rad 5 6 L H F é innen: f 796, Hz π ω 5 ω L L Q 6 F H 5 rad 5 rad ω ω Q 5 Mivel a Q ezért ez egy nagy Q értékű kör. Így a két vágái frekvencia az alábbi közelítő képlet zerint i ki hibával zámítható: ω rad ω ω 5. 49 ω rad ω ω + 5. + 5 ω rad Ha a ponto képlettel zámoltunk volna: ω ω + 5 49 4Q z eltéré vizont láthatóan nagyon kici, így a közelítő képlet i valóban megfelelő pontoág nagy Q eetén. b., ezonancia eetén az impedancia caki ohmo jellegű: 5, 5 5, L Q ω 5, ω L,5 8

4.6 Mekkora az előző kapcolá fezültége, ha az áramot tartjuk az előző értéken é a körfrekvencia értékét tizedére cökkentjük ω, ω? Határozza meg a kapcolá fezültégét, é az ágáramok nagyágát! hálózat admittanciájának általáno alakját felírva: rad + j( ω + j( 5 ω L 5,4 + j(,,4 j,99,99 89,8 S 6 F rad 5 H z áram vektort válaztva referencia vektornak:,,, 89,8,99 89,8 S, 89,8,44 89,8 m 5, 89,8, 79,8 m 9, 89,8 L, m 9 L 4.7 Egy párhuzamo L kör eetén, a hálózatra kapcolt fezültég, az ekkor folyó (minimáli áram,. kapcolá rezonancia frekvenciája MHz, a ávzéleég khz. Határozza meg a létra kapcolá elemeinek értékét! hálózat árama minimáli a rezonancia frekvencia eetén. hálózat ez eetben eléri az impedanciája imumát azaz -t:, z áramkör jóági tényezője: 6 ω π Hz Q ω π Hz ω ω ω L L L Q 7,96 nf Hz Q 6 ω π 6 ω ( π Hz 7,96 L 9, 796µ H F 9

4.8 Egy tank kapcolában a kapacitá értéke pf. kör rezonancia frekvenciája MHz éa a ávzéleég 5 khz. a., Mekkora L é értéke? b., Mekkora a telje tank kapcolá impedanciája rezonancia eetén? jóági tényező meghatározható a rezonancia frekvencia é a ávzéleég egítégével: 6 ω π Hz Q ω π 5 Hz Mivel a Q ezért ez egy nagy jóági tényezőjű kör, így haználható a közelítő özefüggé i: ω 5,mH L L 6 ω ( π Hz F L Q ω 6 ω L π Hz 5, H 7,958k Q b., ezonancia frekvencia eetén igaz az alábbi közelítő özefüggé, nagy jóági tényezőjű kör eetén: Q 7,958,8 M Ellenőrizve a közelítő özefüggé hibáját, az egzakt özefüggéel zámolva teljeen ugyan azt az eredményt kapjuk: L 5, H,8M 7,958 F ω 9,4789,987 6,75 L L Mrad 6,75 f,9988mhz π Mrad 4

4.9 z ábrán látható kapcolá eetén a kör eredő árama é fezültége fáziban van, 6 é, 7. a., Mekkora a -e impedancia nagyága? b., Mennyi a jóági tényező értéke é a ávzéleég értéke? c., ajzoljon telje vektorábrát az fezültéget véve referencia értéknek! Legyen 6 é, 7 + X L + j H rad + j4 5 5,, 5, S Mivel a feladat zövegéből kiderül, hogy az eredő áram é fezültég fáziban van egymáal, ebből következik, hogy zükégzerűen rezonanciának kell fenn állnia. +, 5, S, 7, 5, S + 6, (, j,6 j,6 ω jb Ebből következik hogy a impedanciának zükégzerűen kapacitának kell lennie. X,6 8µ F ω b., jóági tényező L é egítégével meghatározható: rad H ω L Q, rad rad ω ω 5 Q, Mivel a Q ezért ez a kapcolá jóági tényezője nem nagy. z eredmény ellenőrzée az alábbi módon lehetége: ω 6 L L H 8 j F H rad, ahogy vártuk. gyancak az egzakt képletet haználva: ω L H 8, 8 F 6 6 Máképpen: ω 8, 5 5, közelítő képlet a ki Q érték miatt nem helye: ω Q, 5, 4

c., z ágáramok ezek után egyzerűen zámíthatóak: 6, 5, 5 5, 6,6 9 S,96 9 + 4

4 6. Határozza meg az ábrán látható négypólu impedancia é admittancia paramétereit! Kiindulva az alapegyenletekből: + + Ha, azaz a kimenő kapcok meg vannak zakítva, akkor: j j + ω ω, é j j ω ω Ha, azaz a bemenő kapcok vannak megzakítva, akkor: j j ( ω ω é j ω z dmittanci paraméterek meghatározáa az alapegyenletekből kiindulva történhet: + + Ha a kimenő kapcokat rövidre zárjuk, azaz, akkor a kondenzátor rövidre záródik tehát rajta nem folyik áram: z -be a negatív előjel azért került be, mert az által az ellenálláon létrehozott fezültégeé iránya ellentéte az irányával. Ha a bemenő kapcokat zárjuk rövidre, akkor, akkor a kondenzátor é az ellenállá párhuzamoan kapcolódik: é j j j ω ω ω + + meghatározott értékek behelyetteítée után: é j ( ω + +

. Határozza meg az ábrán látható négypólu ( kapcolá impedancia paramétereit! Megoldá: z alábbi imert kapcolat van a bemeneti fezültégre é a kimeneti fezültégre: + é + berajzolt körbejárái irányok alapján, felírva a hurokáramok egyenlet rendzerét, a következőket kapjuk: ( + + + ( + nnen könnyen felírható az alábbi özefüggé: + + k + k 4k, k, k, k + k k.9 Határozza meg az ábrán látható négypólu ( kapcolá impedancia paramétereit! Megoldá: z alábbi imert kapcolat van a bemeneti fezültégre é a kimeneti fezültégre: + é + berajzolt körbejárái irányok alapján, felírva a hurokáramok egyenlet rendzerét, a következőket kapjuk: ( + + + ( + nnen könnyen felírható az alábbi özefüggé: +,,, + ( + j 4,4 45 9 j j4 j 9 44

. Milyen feltételek mellett zámíthatjuk ki vagy mérhetjük meg a tetzőlege négy pólu paramétereit? Megoldá: Kiindulva a bemeneti fezültég é a kimeneti k alap egyenletéből: + é + Kihaználva, hogy a bemenet vagy a kimet k eetén az alábbivá özefüggéé egyzerűödik egyenlet: fezültég ürejárá a kiindulái,,,.4 Határozza meg a paraméterek értékeit, ha a négypólu tartalmaz egy fezültég vezérelt ezközt! Megoldá: berajzolt körbejárái irányok alapján, felírva a hurokáramok egyenlet rendzerét, a következőket k kapjuk: ( + + + nnen könnyen felírható az alábbi özefüggé: ( + 6 + j4 + (6 + j4 44 ( + 6 + j4 + (6 + j4 44 (9 + j 4 (6 + 4 j (8 + 4 j (6 + 4 j 45

. Határozza meg a hálózat admittancia ( paramétereinek értékeit, ha az alábbi π kapcoláról van zó! Megoldá: z dmittancia értelmezééből kiindulva, ha a kimeneti fezültég nulla akkor rövidzár tehát a -a impedanciát öntöli: + + 75,µ S hurok áramok módzerével az egyenletrendzer felíráához egyenletre van zükég. gyanakkor a comóponti potenciálok módzeréhez cak egyenletre van zükég minden paraméter felíráához: ( + ( + ( + ( nnen könnyen felírható az alábbi özefüggé: (, 44 µ S + 4 4 µ S ( µ S ( µ S + (µ S + µ S,& µs µs µs µs 44 4.6. Egy kétkapun végzett méréek eredménye: / / 75/ 5/,5/ 5/ Határozza meg a paramétereket! ( 8 6 6... Számíta ki a kapcoláú (négypóluú hálózat paramétereit, ha a tag impedanciái: ( + j, / 9 é ( + j 4, majd rajzolja fel a paramétere helyetteítő kapcolát! ( 8,484/ 45 5/ 5, 4,4/ 45. 46

.4. Határozza meg az alábbi kétkapu hálózat paramétereit! 5 ( + j j 6 ( (5 j 6 ( j 6 ( j 6 (4 j..6. Egy -o Hz-e fezültégforrá táplálja az ábrán látható kétkapu hálózatot. Számíta ki az kimenő áramot! (,59/-6,6. ( + j7 ( 8 + j8,6 Hz (,/ (,/.8,9. Írja fel az általáno kétkapu (admittancia paramétere egyenletrendzerét, é rajzolja fel az egyenletrendzernek megfelelő helyetteítő kapcolát az általánoan haznált referencia irányokkal! + + fezültégvezérelt áram forráok.. Milyen feltételek mellett zámíthatjuk ki, ill. mérhetjük meg a kétkapu paramétereit? kár az egyenletrendzerből, akár a helyetteítő kapcolából, érvényeítve az (kimenő oldalon rövidzár, ill. (bemenő oldalon rövidzár feltételeket: amiből: 47

.. Egy kétkapun végzett méréek eredménye: Számíta ki az paramétereket! m,6 m 4 m m 4 ( 5 µ S 5 µ S 5 µ S µ S..8,8. Számíta ki a é az paramétereit az ábra zerinti kapcoláú kétkapunak! 4 (, 5,5 S, 5 S, 65 S..8. Számíta ki az paramétereit az ábra zerinti kapcoláú kétkapunak! (, 5 S, 5 S, 5 S... Határozza meg az alábbi négypólu paramétereit úgy, hogy előbb egyenértékű kapcoláá alakítja. Ezután alakíta át a kapcolát egyenértékű Π hálózattá i é így zámíta ki az paramétereket! 9 6 (, 5 5,7 S,48 S,59 S. 48

6. Határozzuk meg zámítáal az admittancia paraméterek imeretében az impedancia paramétereket! Kiindulái egyenleteink az impedancia é admittancia paraméterekre: + + + + fentiekből kifejezve értékét:, majd behelyetteítve a máodik egyenletbe: +, bezorozva -vel: +, innen kifejezve -et. Özehaonlítva a harmadik alapegyenlettel: máik két paramétert a táblázat egítégével meg tudjuk adni. paraméterek ozlopában zerepel. ehát mindegyik paraméter nevezője lez, zámlálójában, zámlálójában lez. Ez megfelel a zámítá eredményének. zámlálója, zámlálójában. ehát: paraméterek egymába átzámíthatóak: - - - h h - h h h k - k k k k h h h h h h k k k k k k 49

6. Határozza meg zámítáal az alábbi hálózat lánc paraméter mátrixát! feladatot két alaptagra (egy é egy π tagra bontva oldhatjuk meg. Kiindulái egyenleteink a láncparaméterekre: + + +, + + + + 8 Így kézen van a tagra vonatkozó lánc mátrix: Ezután következhet a π tag lánc paraméter mátrixának felíráa.,4 5 + 5,48 5 5 + 5 + 5 7,4 5 5 5 + Így kézen van a π tagra vonatkozó lánc mátrix: 5 " 8,,4,48,4

Majd a két alaptag lánc paraméter eredmény mátrixát özezorozva, kapjuk meg az eredmény mátrixot, ha az elő mátrix kimeneti -áramirányát megfordítjuk. B B B + B B + B B B B B + B B + B, 8,4,48. megoldáa a feladatnak:,4 + 8,48,4,4 +,48 ( + 8 (,4 8,4,( + (,4,84 feladat megoldható hurokáramok é comóponti potenciálok egítégével i. feladat elő rézére a tagra hurok áramok módzerével felírhatóak az impedancia paraméterek. Kiindulái egyenleteink a láncparaméterekre: ( + + + ( + felírt egyenletrendzerből azonnal láthatóak az impedancia paraméterek: + + láncparaméter egyenletrendzere: + + nnen azonnal meghatározható két lánc paraméter értéke:, 7 6, maradék két paramétert az impedancia paraméter egyenletrendzerének egítégével tudjuk meghatározni: + + é mint látható, a hiányzó két paraméterben nem zerepel, így ezt kell kifejezni a fentebbi alapegyenletekből. Ezt vizaírva a máodik alapegyenletbe: + + 5

+ ( 8 feladat máodik rézé a π tagra vonatkozik, amire a comóponti potenciálok módzerével felirt egyenletekből, azonnal látzódnak az admittancia paraméterek. ( + 5 + ( + 5,7,5,5,7 nnen két lánc paraméter azonnal kifejezhető: + 5,4 ( hiányzó két paramétert az admittancia paraméter egyenletrendzerből zámítható. é Ezekben nem zerepel + + + + + (,7,4,5,7 (,5 (,5, így ezt kell kifejezni.,48 két mátrix özezorzáa előtt az áram irányát meg kell fordítanunk, mivel a bemenet zempontjából befelé folyó áramot feltételeztünk a máodik mátrix felíráakor. Így az elő mátrix máodik ozlopa van zorozva -vel ennek az előjelét kell változatni a mátrixok zorzá előtt: 8,4 8,4 7,,48,4,84 6, 5

6. Határozza meg az alábbi négypólu é H paramétereit feladatot a hurokáramok módzerével oldhatjuk meg, érdeme é -vel azono hurok áram irányt felvenni. ( + 6 + 6 6 + ( + 6 felírt egyenletrendzerből azonnal láthatóak az impedancia paraméterek: + + 9 6 6 8 hibridparaméter egyenletrendzere: H + H H + H nnen azonnal meghatározható két hibridparaméter értéke: H H 6, 75 8,5 maradék két paramétert az impedancia paraméter egyenletrendzeréből kaphatjuk meg. + + mint látható, a hiányzó két paraméterben H é Ezt vizaírva a máodik alapegyenletbe: + + ( H H 6 8, 75 9 8 6 8 45 H ehát a végeredmény: nem zerepel H 45, 75, 75,5. 5

6. Határozza meg az alábbi négypólu é H paramétereit feladatot a comóponti potenciálok módzerével oldhatjuk meg. z alábbi két egyenlet irható fel. ( + ( ( + ( + felírt egyenletrendzerből azonnal láthatóak az impedancia paraméterek: + + +,65,5 8,5 +,75 8 8 4 hibridparaméter egyenletrendzere: H + H H + H nnen azonnal meghatározható két hibridparaméter értéke: H H,65 6 (,5,,65 maradék két paramétert az admittancia paraméter egyenletrendzeréből kaphatjuk meg. + + mint látható, a hiányzó két paraméterben H é Ezt vizaírva a máodik alapegyenletbe: + + + ( H H ehát a végeredmény:,5,,65 6 H, H,65,75 (,5,65,,5 nem zerepel,5. 54