SATE1140 Piirianalyysi, osa 1 kevät /9 Laskuharjoitus 4: Kerrostamis- ja silmukkamenetelmä

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "SATE1140 Piirianalyysi, osa 1 kevät /9 Laskuharjoitus 4: Kerrostamis- ja silmukkamenetelmä"

Toivo Korhonen
4 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 ST1140 Piirianalyysi, osa 1 kevät /9 Tehtävä 1. Määritä alla esitetyssä piirissä kuormassa (vastuksessa) R L lämmöksi kuluva teho käyttäen hyväksi kerrostamismenetelmää. 0 kω, R 5 kω, R 0 kω, 0 kω, J 5 m, J 6 m, 40 V 1 3 L g1 g g3 a J g1 g3 R R L J g b Kuva 1. Piirikaavio tehtävään 1. a L1 J g1 J g1 R R L b Kuva. Virtalähteen J g1 vaikutus tehtävässä 1. Kaikki virtalähteestä 1 lähtevä virta kulkee oikosulun kautta -> L1 = 0. a L J g R R L b Kuva 3. Virtalähteen J g vaikutus. RR 3 R R L Jg RR 3 50 R 7 L 10 R R

2 ST1140 Piirianalyysi, osa 1 kevät 018 /9 a g3 R L3 R L U L3 b Kuva 4. Jännitelähteen g3 vaikutus tehtävässä 1. RR L 510 R R L3 L L3 3 RL R RR L R L 3 R RL V 10 Joten kokonaisvirta ja teho: L L1 L L L RL L P , 0610 W 13 mw 7 Tehtävä. Laske kerrostamismenetelmällä alla esitetyn piirin jännitteet ja virrat sekä näiden avulla eri lähteiden tuottamat/kuluttamat tehot P 1, P ja P V, J 50, J 100, R, R 4, R R J J 3 Kuva 5. Piirikaavio tehtävään.

3 ST1140 Piirianalyysi, osa 1 kevät /9 R 3 U U J J 1 J 3 U J3 U 1 Kuva 6. Referenssisuuntanuolilla täydennetty piirikaavio tehtävään. R 3 U U J 1 U J3 U 1 Kuva 7. Jännitelähteen 1 vaikutus tehtävässä U U 00 V J1 J31 1 R 3 U U J J 1 U J3 Kuva 8. Virtalähteen vaikutus tehtävässä. U 1 J U U R V J U R R V J 1 1

4 ST1140 Piirianalyysi, osa 1 kevät /9 R 3 U U J 1 J 3 U J3 Kuva 9. Virtalähteen 3 vaikutus tehtävässä. U 1 J U U R V J U R R V J Joten kokonaisvaikutukset: 0 J J J J U U U U R R J R J V 300 V J J 1 J J U U U U R J R R J V 500 V J 3 J 31 J 3 J Ja lähteiden tuottamat / kuluttamat tehot: Jännitelähde 1: P 00 V kw (tuottaa) Virtalähde : P U J 300 V kw (tuottaa) J J Virtalähde 3: P U J 500 V kw (tuottaa) J3 J3 3 Tehtävä 3. Laske kerrostamismenetelmällä alla esitetyssä piirissä virta. (Tehtävässä ei käytetä kolmiotähtimuunnosta). 0 V, J, R, R 4, R 6, R R J Kuva 10. Piirikaavio tehtävään 3.

5 ST1140 Piirianalyysi, osa 1 kevät /9 J R J Kuva 11. Virtalähteen vaikutus tehtävässä 3. 1J J J R Kuva 1. Virtalähteen vaikutus tehtävässä 3, resistanssit ryhmitetty selvemmin. 1J R 3 J RR 4 R3R1 6 R R J 1J R R R , R Kuva 13. Jännitelähteen vaikutus tehtävässä 3.

6 ST1140 Piirianalyysi, osa 1 kevät /9 R Kuva 14. Jännitelähteen vaikutus tehtävässä 3, resistanssit ryhmitetty selvemmin. R R R R 1,3 1,3 1 3 R1,3 R R1,3 R Rkok R1 R3 R R1 R3 R R 4 R1 R3 R , Joten kokonaisvaikutukset: J 1, Tehtävä 4. Määritä silmukkavirtamenetelmää apuna käyttäen alla esitetyssä piirissä virta 1. Ω, R Ω, R 3 Ω, R 4 Ω, R 5 Ω, J 1, V, 1 V R 5 R J 1 Kuva 15. Piirikaavio tehtävään 4.

7 ST1140 Piirianalyysi, osa 1 kevät /9 Muutetaan ensin virtalähde ja sen kanssa rinnan oleva resistanssi lähdemuunnoksella jännitelähteeksi ja sen kanssa sarjassa olevaksi resistanssiksi: R 5 R Kuva 16. Silmukkavirrat valittu tehtävässä 4. Resistanssimatriisin ja virta- ja jännitevektoreiden muodostaminen: R1 R5 R1 R5 1 R1 R1 R R3 R R5 R R R4 R Silmukkavirrat ramerin säännön avulla: V 4, V 1, Joten virta 1 alkuperäisen piirin avulla: J 1 3 J ( ) J 4, 11, 431 1, 78

8 ST1140 Piirianalyysi, osa 1 kevät /9 Tehtävä 5. Laske silmukkavirtamenetelmällä alla olevassa kuvassa esitetyssä piirissä esiintyvät tehot (sekä tuotetut, että kulutetut). 0 V, V, 6 V, R 4, R 6, R R 3 3 Kuva 17. Piirikaavio tehtävään 5. 1 R 3 U 3 Kuva 18. Silmukkavirrat valittu tehtävässä 5. Silmukkavirtayhtälöt matriisimuodossa: R1 R3 R3 1 3 R3 R R 3 3 Ratkaistaan silmukkavirrat ramerin säännöllä: R R R R R R R1 R3 R3 R1 R3 R R3 R3 R3 R R R 3 3 R R R R R R R1 R3 R3 R1 R3 R R3 R3 R3 R R R 3 3 0,5 0

9 ST1140 Piirianalyysi, osa 1 kevät /9 Resistansseissa kulutetut tehot: P R 1 W R1 P R R3 1 1 R 0 W P R R W Jännitelähteissä tuotetut / kulutetut tehot: P 10 V 0,5 5 W ( kulutettu) 1 P W P 8 W ( tuotettu)

Samankaltaiset tiedostot

SATE.1040 Piirianalyysi IB syksy /8 Laskuharjoitus 1: Ohjatut lähteet

SATE.1040 Piirianalyysi IB syksy /8 Laskuharjoitus 1: Ohjatut lähteet STE. iirianalyysi syksy 6 /8 Tehtävä. Laske jännite alla olevassa kuvassa esitetyssä piirissä. Ω, Ω, Ω,, E V, E V E E Kuva. iirikaavio tehtävään. atkaisu silmukkamenetelmällä: E E Kuva. Tehtävän piirikaavio