Problema cu circuit electric cu curent continuu

[Adi]

Buna Silvik, ca sa te putem ajuta trebuie sa ne spui intai ce ai incercat tu. Ai pus vreo patru probleme fara sa ne arati ceea ce ai rezolvat tu, ceea ce sugereaza ca ti le-a dat la tema si ca vrei ca noi sa iti rezolvam tema. Noi te putem doar ajuta sa intelegi problemele si sa iti dam sugestii sa stii cum sa incepi sau ceva in gen, nu le rezolvam cap coada pentru tine. Sunt probleme de curent alternativ. Ai studiat teoria de la capitolul asta? Unde te-ai blocat?

[mircea_p]

1. i=I sqrt(2)+sin ω t ; ν scade de doua ori
cum ω=2πν de aici rezulta ca intensitatea efectiva scade de doua ori
XL=XC(ne aflam la rezonanta) φ=0  Z=R

Nu rezulta ca intensitatea scade de doua ori. Stii ce este intensitatea efectiva?
Nu este tot ce ai scris acolo (cu sinusul) ci este doar ceea ce ai notat acolo cu I.
Ceea ce ai notat cu "i" este intensitatea instantanee si variaza in timp.
Cand frecventa se dubleaza se vor schimba cele doua reactante si deci impedanta totala a circuitului. De aici se poate calcula noua intensitate efectiva.

[Silvik]

Atunci cand ν se dubleaza si XL cu Xc se vor dubla dar cu ce ma ajuta asta ? Din moment ce XL=XC atunci cand voi calcula impedanta imi va da egala cu R indiferent de modificarile celor doua reactante.

[mircea_p]

Atunci cand ν se dubleaza si XL cu Xc se vor dubla dar cu ce ma ajuta asta ? Din moment ce XL=XC atunci cand voi calcula impedanta imi va da egala cu R indiferent de modificarile celor doua reactante.

Nu e adevarat. Nu se dubleaza amandoua. Ia vezi formulele mai cu atentie.
Dupa ce se dubleaza frecventa cele doua reactante nu mai sant egale. Rezonanta are loc la o singura frecventa, cea initiala, nu?

[Silvik]

Am rezolvat problema in clasa impreuna cu doamna profesoara si e reiesit ca Z ramane constant ,deci si I ramane constant.

[mircea_p]

Am rezolvat problema in clasa impreuna cu doamna profesoara si e reiesit ca Z ramane constant ,deci si I ramane constant.

Poti sa arati aici rezolvarea?
Poate e vorba de alta problema.

[Silvik]

Z=sqrt[R^2+(XL-XC)^2] de unde rezulta ca U/sqrt(16R^2)=U/4R
I=U/Z
I0=U/Z=U/[sqrt(16R^2+0)]=U/4R
XL=Lω=L2π ν0
ν0=2R/(2πL)=R/πL
νg=2R/πL
pt. XL=XC I=I0=constant
Asta este tot ce am scris in clasa.

[mircea_p]

Z=sqrt[R^2+(XL-XC)^2] de unde rezulta ca U/sqrt(16R^2)=U/4R
I=U/Z
I0=U/Z=U/[sqrt(16R^2+0)]=U/4R
XL=Lω=L2π ν0
ν0=2R/(2πL)=R/πL
νg=2R/πL
pt. XL=XC I=I0=constant
Asta este tot ce am scris in clasa.

Multumesc pentru raspuns. Chiar eram curios sa vad cum e posibil asa ceva.
Evident ca e o eroare.
Pentru a fi mai clar am rescris ecuatiile in Latex:
Asta e definitia reactantei inductive
[tex]X_L=\omega L =2 \pi \nu_0 L[/tex]
si asta se spune in problema referitor la situatia initiala:
[tex]X_L=2 R[/tex]
De aici se poate scoate frecventa initiala in functie de R
[tex]\nu_0 =\frac{2 R}{2 \pi L}= \frac{ R}{ \pi L}[/tex]
si apoi se poate calcula frecventa finala care e dubla:
[tex]\nu_g = 2 \nu_0=2 \frac{ R}{ \pi L} [/tex]
Folosind noua frecventa in formula reactantei inductive se poate calcula noua valoare:
[tex] X'_L=2 \pi \nu_g L=2 \pi\frac{ 2R}{ \pi L} L =4R[/tex]
Se observa ca daca facem calculele corect valoarea finala este 4R deci de 2 ori mai mare decat cea initiala.
Nici vorba sa ramana la fel.

Acum, cred ca ar fi util (mai mult pentru viitor) sa iti spun ca aproximativ 90% din calculele astea sant inutile si mai mult incurca.
Problema se poate face cu o singura formula, prima.
[tex]X_L=\omega L =2 \pi \nu_0 L[/tex]
Vezi ca reactanta este proportionala cu frecventa (nici nu conteaza daca e [tex]\nu [/tex] sau [tex] \omega[/tex]). Daca frecventa se dubleaza atunci si XL se dubleaza deci daca a fost 2R la inceput va fi 4R la sfarsit.

La condensator, avem
[tex]X_C=\frac{1}{\omega C}[/tex] deci e invers proportionala cu frecventa.
Ce se intampla daca marim frecventa, creste sau scade? Scade ca impartim la un numar mai mare.
Deci cand dublam frecventa XC se reduce la jumatate. Era 2R, devine R.
Acum stii noile valori XL si XC si poti calcula noua impedanta.

[Silvik]

Va mai cer si eu ajutorul la o problema pt. a-i da o explicatie.
Sa presupunem ca ai la dispozitie un transformator realizat pe un miez cu tole de tip "EI" sau "UI" ce are o portiune detasabila de tip "I".Alimentezi primarul de la un generator de tensiune alternativa si masori tensiunea de la bornele secundarului(in gol).Pastrand voltmetrul cuplat,indepartezi segmentul "I" al miezului.Vei observa o scadere semnificativa a tensiunii de la bornele secundarului ,desi relatia(3.101) nu cuprinde informatii despre miez.Explica aceasta situatie.
Relatia (3.101) U1/U2=N1/N2.
Am facut desenele in ambele cazuri si cand avem miez cu tole de tip "EI" si cu tole de tip"UI" insa de explicat nu stiu.Dati-mi macar o idee,ceva.Multumesc!

[AlexandruLazar]

Gandeste-te un pic la principiul de functionare al transformatorului. Care este mecanismul prin care apare tensiunea in secundar?

Incearca sa desenezi liniile de camp magnetic in cazul in care ai portiunea in forma de I, si in cazul in care o scoti. Care e diferenta intre cele doua situatii?

[Silvik]

Va rog frumos sa ma ajutati si pe mine sa raspund la doua intrebari legate de motorul electric de curent continuu.
1.Efectul de rotatie al cuplului de forte este acelasi in orice pozitie a spirei?
2.Cate lamele ar trebui sa aiba colectorul pentru a asigura rotatia in acelasi sens a unui rotor alcatuit,de exemplu,din trei bobine aranjate simetric?
Eu zic ca 6.

[Silvik]

Va rog frumos sa ma ajutati si pe mine la o problema,daca se poate cu niste sugestii.
Unui circuit serie RLC(format din elemente de circuit ideale)i se aplica la borne o tensiune u=√2Usinωt.Calculeaza frecventle pt. care :
a)puterea activa din circuit este maxima
b)puterea reactiva din circuit este 0
c)puterea reactiva din circuit are valori extreme
d)tensiunile efective pe elementele reactive sunt maxime.Cum se modifica aceste frecvente dacafactorul de calitate se mareste?

a. Pa=UI cos Φ  pt ca sa fie maxima trebuie ca Φ =0 adik cosΦ =1 => Pa=UI=max
daca Φ =o ne aflam la rezonanta si de aici rezulta ca XL=XC
de unde scoatem  ω0=1/ sqrt(LC)
b.Pr=UI sin  Φ =0 , din nou ω0=1/ sqrt(LC)
La c si d nu am nici o idee.Este bine pana aici?

[mircea_p]

Rezultatele sant corecte. Totusi in cazul (a) rationamentul nu e corect.
In formula puterii scrisa de tine atat I cat si [tex]cos\phi [/tex] depind de frecventa (sau de reactanta totala , X=XL-Xc)
Ar trebui sa exprimi atat I cat si [tex]cos\phi [/tex] in functie de X si apoi sa calculezi maximul.
Vei vedea ca maximul se obtine cand X = 0 ceea ce reprezinta conditia de rezonanta.

Asta trebuie sa faci de fapt si la punctul (c) numai ca acum trebuie sa exprimi puterea reactiva ca functie de frecventa (mai usor ar fi in functie de X) si apoi sa calculezi maximul si minimul (astea sant extremele).

[Silvik]

Va cer si eu ajutorul inca o data spre rezolvarea unei probleme, daca puteti sa-mi dati cateva sugestii.
Un conductor metalic de lungime l, masa m si rezistenta electrica neglijabila se poate deplasa fara frecare pe doua bare conductoare paralele aflate in plan orizontal.
Circuitul este inchis printr-un rezistor de rezistenta R conectat intre capetele celor doua bare. Planul circuitului este perpendicular pe liniile unui camp magnetic de inductie B (vector). Conductorul primeste un impuls orizonatl si perpendicular pe acesta, care il pune in miscare cu viteza V0(vector). Sa se determine distanta parcursa de conductor pana la oprire.
B=F/Il
F=BIl sin α =Bil (α = (90 grade)
F=ma

[mircea_p]

Pe latura BD ai o sursa de curent alternativ? Nu se mentioneaza asa ceva in problema dar pe desen apare ceva acolo.