Welcher Wert von C sollte parallel hinzugefügt werden, damit die Schaltung rein resistiv erscheint?

Ich arbeite mich gerade durch Cogdells Foundations of Electrical Circuits und bin auf Problem 4.39 d) gestoßen, wie unten gezeigt:

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Früher in der Frage fand ich die zu verwendende Frequenz als 43,3 x 10 ^ 3 rad / s. Damit die Schaltung rein resistiv erscheint, muss sich der reaktive Teil zu 0 summieren. In Teil c) der Frage wurde die Kapazität in Reihe hinzugefügt, also habe ich einfach wL-(1/wC)=0 verwendet. Für d) muss die Kapazität jedoch parallel zur Induktivität liegen, was zu der (scheinbar) unlösbaren Gleichung führt:

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Das Buch sagt, dass die Antwort C = 0,1 uF ist und dass dies zu einer realen Impedanz von 400 Ohm führen sollte. Der einzige Ansatz für diese Frage, den ich nicht gewählt habe, ist die Verwendung der Formel für den Impedanzwinkel für eine R (L | | C) -Schaltung, aber ich bin mir nicht sicher, was diese Formel ist. Jeder Einblick oder Hinweise sind willkommen! Danke.

Antworten (3)

Nein, Sie sollten den Kondensator parallel zu den Eingangsports wie unten betrachten:

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Jetzt ist es einfacher, zuerst die Eingangsadmittanz zu finden und dann die Imaginärteile gleich Null zu setzen, um die richtige Kapazität zu finden. Kehren Sie den Realteil um, um die echte Impedanz zu erhalten.

Ach, das macht Sinn! Ich habe den Impedanzausdruck für C||(R+L) anstelle von R+(L||C) neu berechnet und die Antwort im Buch erhalten. Komisch, wie manchmal der schwierigste Teil einer Frage darin besteht, sie richtig einzustellen :P Danke für die Hilfe.

Die Kapazität muss jedoch parallel zur Induktivität liegen

Nein, ist es nicht, weil dies dazu führt, dass die gesamte Impedanz unendlich ist; ein Widerstand in Reihe mit L | | C bei Resonanz --> unendlich.

Der Kondensator wird über die beiden Anschlüsse auf der linken Seite angelegt und die zusammengesetzte Impedanz ist daher: -

R + J ω L 1 ω 2 L C + J ω R C

Wenn Sie dann das komplexe Konjugierte des Nenners nehmen und oben und unten der Gleichung multiplizieren, wird der Nenner rein reell, aber der Zähler ist komplex. Zähler: -

R R L C ω 2 J ω R 2 C + J ω L J ω 3 L 2 C + ω 2 R L C

Und die benötigte Lösung ist, wenn die imaginären Teile Null sind, dh: -

= R 2 C + L ω 2 L 2 C = 0

Wenn Sie dies ein wenig reduzieren, werden Sie feststellen, dass die Frequenz, bei der die Impedanz real ist: -

ω = 1 L C R 2 L 2

Sie wissen, was Omega, R und L sind, also setzen Sie diese in die obige Formel ein und ordnen Sie sie neu an, um C zu finden.

Der einfachste Weg ist ω Ö = 1 / L C dann löse nach C für Serien auf.

Hier die Reaktanz von X C storniert X L . Z = R 1 ω C + ω L = R + 0

Verwenden Sie für den Shunt die Admittanzsumme , Y.

Y = 1 / R | | ( 1 ω L ω C ) = 1 / R | | 0 = 0 also ist Z unendlich.

In beiden Fällen ist die Lösung die gleiche einfache 1. Formel.

Nein, das ist falsch Tony.
Ok Andi. .. bitte empfehlen
Ich denke, Ihre Annahme, dass das C parallel zum L ist (wie das OP annimmt), ist falsch. C liegt über den Eingangsanschlüssen.
Ups, meine Augen müssen immer schlimmer werden