1 / 54

IF1330 Ellära

IF1330 Ellära. Strömkretslära Mätinstrument Batterier. F/Ö1. F/Ö2. F/Ö3. Likströmsnät Tvåpolsatsen. F/Ö4. F/Ö5. KK1 LAB1. Mätning av U och I. Magnetkrets Kondensator Transienter. F/Ö7. F/Ö6. Tvåpol mät och sim. KK2 LAB2. Växelström Effekt. F/Ö8. F/Ö9. KK3 LAB3.

uta-price
Download Presentation

IF1330 Ellära

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. IF1330 Ellära Strömkretslära Mätinstrument Batterier F/Ö1 F/Ö2 F/Ö3 Likströmsnät Tvåpolsatsen F/Ö4 F/Ö5 KK1 LAB1 Mätning av U och I Magnetkrets Kondensator Transienter F/Ö7 F/Ö6 Tvåpol mät och sim KK2 LAB2 Växelström Effekt F/Ö8 F/Ö9 KK3 LAB3 Oscilloskopet Växelströmskretsar j-räkning F/Ö11 F/Ö10 F/Ö12 Enkla filter F/Ö13 F/Ö14 Filter resonanskrets KK4 LAB4 TrafoÖmsinduktans F/Ö15 tentamen Föreläsningar och övningar bygger på varandra! Ta alltid igen det Du missat! Läs på i förväg – delta i undervisningen – arbeta igenom materialet efteråt! William Sandqvist william@kth.se

  2. RLC En impedans som innehåller spolar och kondensatorer har, beroende på frekvensen, antingen induktiv karaktär IND, ellerkapacitiv karaktär KAP. Ett viktigt specialfall uppstår vid den frekvens då kapacitanserna och induktanserna är jämstarka, och deras effekter tar ut varandra. Impedansen blir då rent resisistiv. Fenomenet kallas för resonans och den frekvens då detta uppträder är resonansfrekvensen. Resonansfrekvens kalkylator William Sandqvist william@kth.se

  3. Vid en viss vinkelfrekvens har XL och XC samma belopp. RLC impedanser William Sandqvist william@kth.se

  4. William Sandqvist william@kth.se

  5. 15.1 Hur stor är U ? De tre voltmetrarna visar samma, 1V, hur stor är då den matande växel-spänningen U ? ( Varning, kuggfråga ) William Sandqvist william@kth.se

  6. 15.1 Hur stor är U ? De tre voltmetrarna visar samma, 1V, hur stor är då den matande växel-spänningen U ? ( Varning, kuggfråga ) William Sandqvist william@kth.se

  7. 15.1 Hur stor är U ? Eftersom voltmetrarna visar ”samma” och strömmen I är gemensam så gäller: De tre voltmetrarna visar samma, 1V, hur stor är då den matande växel-spänningen U ? ( Varning, kuggfråga ) William Sandqvist william@kth.se

  8. Om XL=XC=2R ? Antag att växelspänningen U fortfarande är 1 V, men att reaktanserna är dubbelt så stora. Vad visar voltmetrarna? William Sandqvist william@kth.se

  9. Om XL=XC=2R ? Antag att växelspänningen U fortfarande är 1 V, men att reaktanserna är dubbelt så stora. Vad visar voltmetrarna? William Sandqvist william@kth.se

  10. Om XL=XC=2R ? Antag att växelspänningen U fortfarande är 1 V, men att reaktanserna är dubbelt så stora. Vad visar voltmetrarna? Vid resonans kan spänningarna över reaktanserna vara många gånger högre än den matande växelspänningen. William Sandqvist william@kth.se

  11. Tesla coil Många bygger ”Tesla”-spolar för att skaffa sig lite spänning i livet … William Sandqvist william@kth.se

  12. Spolens godhetstal Q Oftast är det den inre resistansen i spolen som är resistorn i RLC-kretsen. Ju högre spolens växelströmsmotstånd Lär i förhållande till likströmsmotståndet r, desto större blir spänningen över spolen vid en resonans. Detta förhållande kallas för spolens godhetstalQ. ( eller Q-faktor ). William Sandqvist william@kth.se

  13. Serieresonansen r William Sandqvist william@kth.se

  14. Serieresonansen =0 Impedansen är reell när imaginärdelen är ”0”. Detta inträffar vid vinkelfrekvensen 0 ( frekvensen f0 ). r William Sandqvist william@kth.se

  15. Serieresonansen =0 Impedansen är reell när imaginärdelen är ”0”. Detta inträffar vid vinkelfrekvensen 0 ( frekvensen f0 ). r William Sandqvist william@kth.se

  16. Serieresonansens visardiagram r William Sandqvist william@kth.se

  17. Serieresonansens visardiagram r William Sandqvist william@kth.se

  18. Serieresonansens visardiagram r William Sandqvist william@kth.se

  19. Serieresonanskretsens Q Det är resistansen i resonanskretsen, oftast spolens inre resistans, som avgör hur uttalat resonansfeno-menet blir. Man brukar ”normera” sambandet mellan de olika variablerna genom att införa resonansvinkelfrekvensen 0 tillsammans med Q och maxströmmen Imax i funktionen I() : r Normerat diagram för serieresonans-kretsen. Ett högt Q mot-svarar en smal resonanstopp. William Sandqvist william@kth.se

  20. Re = Im Bandbredden BW Vid två olika vinkelfrekvenser blir imaginärdel Im och realdel Re i nämnaren lika stora. I är då Imax/2 (71%).BandbreddenBW= är avståndet mellan dessa vinkel-frekvenser. andragradsekvationer ger : William Sandqvist william@kth.se

  21. Bekvämare formler Om Q är högt gör man inget större fel om man fördelar bandbredden lika på båda sidor om f0. William Sandqvist william@kth.se

  22. William Sandqvist william@kth.se

  23. Exempel, serieresonanskrets C =25 nFf0 = 100 kHz BW = f = 12,5 kHz Q = ? L = ? r = ? r =? William Sandqvist william@kth.se

  24. Exempel, serieresonanskrets C =25 nFf0 = 100 kHz BW = f = 12,5 kHz Q = ? L = ? r = ? r =? William Sandqvist william@kth.se

  25. Exempel, serieresonanskrets C =25 nFf0 = 100 kHz BW = f = 12,5 kHz Q = ? L = ? r = ? r =? William Sandqvist william@kth.se

  26. Exempel, serieresonanskrets C =25 nFf0 = 100 kHz BW = f = 12,5 kHz Q = ? L = ? r = ? r =? William Sandqvist william@kth.se

  27. William Sandqvist william@kth.se

  28. 15.2 Hur stor är I ? De tre amperemetrarna visar samma, 1A, hur stor är då den matande växelströmmen I ? ( Varning, kuggfråga ) William Sandqvist william@kth.se

  29. 15.2 Hur stor är I ? De tre amperemetrarna visar samma, 1A, hur stor är då den matande växelströmmen I ? ( Varning, kuggfråga ) William Sandqvist william@kth.se

  30. 15.2 Hur stor är I ? IL och IC blir en cirkulerande ström frikopplad från IR. IL, IC kan vara många gånger större än det matande nätets ström I = IR. Detta är parallellresonans. De tre amperemetrarna visar samma, 1A, hur stor är då den matande växelströmmen I ? ( Varning, kuggfråga ) William Sandqvist william@kth.se

  31. Ideal parallellresonanskrets =0 Resonansfrekvensen får precis samma uttryck som för serieresonans-kretsen, men för övrigt har kretsen omvänd karaktär, IND vid låga frekvenser och KAP vid höga. Vid resonans är impedansen reell = R. William Sandqvist william@kth.se

  32. Ideal parallellresonanskrets =0 Resonansfrekvensen får precis samma uttryck som för serieresonans-kretsen, men för övrigt har kretsen omvänd karaktär, IND vid låga frekvenser och KAP vid höga. Vid resonans är impedansen reell = R. Verklig parallellresonanskrets Verkliga parallellresonanskretsar har en serieresistans inuti spolen. Beräkningarna blir betydligt mer kompli-cerade och resonansfrekvensen kommer också att avvika något från vår formel. William Sandqvist william@kth.se

  33. William Sandqvist william@kth.se

  34. Exempel, verklig krets (15.3) =0 William Sandqvist william@kth.se

  35. Exempel, verklig krets (15.3) =0 William Sandqvist william@kth.se

  36. Metalldetektorn Alla ”förluster” (även virvel-strömsförluster i metaller) sammanfattas av symbolen r ! Järnföremål påverkar magnet-fältet och därmed även L ! Parallellresonans-frekvensen påverkas av spolens förluster. Så kan gömda skatter hittas! Virvelströms-förluster William Sandqvist william@kth.se

  37. William Sandqvist william@kth.se

  38. Serie- eller Parallellresistor Vid handräkning brukar man för enkelhets skull använda formlerna för den ideala resonanskretsen. Vid högt Q och nära resonansfrekvensen f0 blir avvikelserna obetydliga. Överslagsmässigt ( vid Q >10 ) är de två kretsarna ”utbytbara”. Alternativ definition av Q med RP ( Gäller approximativt för Q >10 ) William Sandqvist william@kth.se

  39. Exempel, parallellkrets Parallellkrets.C = 25 nFf0 = 100 kHzBW = 1250 Hz L = ? r = ? William Sandqvist william@kth.se

  40. Exempel, parallellkrets Parallellkrets.C = 25 nFf0 = 100 kHzBW = 1250 Hz L = ? r = ? William Sandqvist william@kth.se

  41. Exempel, parallellkrets 80 > 10 vilket motiverar räkning med den ideala modellen. Parallellkrets.C = 25 nFf0 = 100 kHzBW = 1250 Hz L = ? r = ? William Sandqvist william@kth.se

  42. Exempel, parallellkrets 80 > 10 vilket motiverar räkning med den ideala modellen. Parallellkrets.C = 25 nFf0 = 100 kHzBW = 1250 Hz L = ? r = ? William Sandqvist william@kth.se

  43. Exempel, parallellkrets 80 > 10 vilket motiverar räkning med den ideala modellen. Parallellkrets.C = 25 nFf0 = 100 kHzBW = 1250 Hz L = ? r = ? William Sandqvist william@kth.se

  44. Exempel, parallellkrets Svara med serieresistor! 80 > 10 vilket motiverar räkning med den ideala modellen. Parallellkrets.C = 25 nFf0 = 100 kHzBW = 1250 Hz L = ? r = ? William Sandqvist william@kth.se

  45. Exempel, parallellkrets Svara med serieresistor! 80 > 10 vilket motiverar räkning med den ideala modellen. Parallellkrets.C = 25 nFf0 = 100 kHzBW = 1250 Hz L = ? r = ? Tur att vi inte behövde använda denna formel för att beräkna L William Sandqvist william@kth.se

  46. William Sandqvist william@kth.se

  47. Kondensatorer, förlustfaktorn D Alla växelspänningsförluster i resonanskretsarna sker i resistanser, oavsett om det är en serieresistans eller en parallellresistans. De största förlusterna svarar oftast spolar för, men även kondensatorer kan bidraga till förlusterna. Kondensatorer har i allmänhet en parallellresistans, men på samma sätt som med spolar kan denna räknas om till en ”tänkt” serie-resistans. För kondensatorer är det vanligare att man anger förlustfaktorn D än att man anger godhetstalet Q. Båda begreppen är dock likvärdiga. William Sandqvist william@kth.se

  48. Kondensatorer, förlustfaktorn D William Sandqvist william@kth.se

  49. William Sandqvist william@kth.se

  50. RCL-mätaren PM6303 RCL-meter Denna RCL-meter möter Du vid skolans laborationer. William Sandqvist william@kth.se

More Related