קורס בתורת החשמל מאת יוסי יאשי

תרגיל דוגמה 14

קבל מחובר למקור מתח חילופין [e(t) = 120sin (300t+40°) [V.  דרך  המעגל עובר זרם בעצמה של 2A.

א. חשבו את גודל הקבל.

ב. הציגו את הזרם דרך הקבל בצורה פאזורית.

ג. סרטטו על גבי תרשים פאזורי את המתח ואת הזרם בקבל.

ד. חשבו את הפרש המופע בין המתח לזרם בקבל ואת תנופת (אמפליטודה) הזרם בקבל.

פתרון תרגיל דוגמה 14

מתח המקור נתון בשאלה כביטוי רגעי (מתמטי). באמצעות הביטוי הזה אפשר לבטא את מתח המקור בצורה פאזורית. לעומתו, הזרם שנתון בשאלה הוא ערך יעיל (כי לא צוין אחרת) אך אנו יודעים בשלב זה רק את עצמתו (ללא הזווית).

א. ניעזר בחוק אוהם למציאת היגב הקבל (יש לשים לב שהנתונים של הזרם והמתח, שניהם מוצגים כערכים יעילים):

הסימן  מציין שמדובר בעצמה בלבד (גודל ללא זווית). תוצאת הביטוי תיתן גם כן גודל בלבד, 

לכן מופיע  ולא 

נחשב את ערכו היעיל של המתח על הקבל - נציגו בצורה פאזורית:

ב. עצמת הזרם דרך הקבל ידועה אך ידוע שבקבל הזרם מקדים את המתח ב- 90°

בדרך נוספת:

ג. תרשים פאזורי למתח בקבל ולזרם דרכו:

איור 10.51

ד. הפרש המופע בין המתח לזרם בקבל הוא תמיד -90°

הוכחה:

ה. את ערכו המרבי של הזרם בקבל אפשר לחשב בכמה דרכים. כאן ניעזר בקשר שבין הערך היעיל לערך המרבי באות סינוס:

                                                                  סוף פרק 10

• הקודם                                                                                                         
• המשך לתרגילים מסכמים לפרק 10