PARALEL RLC DEVRELERİ III

Üniversite düzeyi, elektrik devreleri konusu. AC devrelerde paralel bağlı RLC devreleri. XC = XL olması durumu. Paralel RLC devrelerde rezonans olayı. Çözümlü örnek.



Soru:

Paralel_RLC_K3I1


Şekildeki devre için,

A) Devrenin empedansını hesaplayınız.

B) I1 akımını hesaplayınız.

C) Devrenin çalışmasını anlatınız.

D) Herbir elemanın üzerinden geçen akımı bulunuz.

E) Akım ile gerilim arasındaki faz açısını hesaplayınız.


Çözüm:


A) 

Devre empedansını hesaplayalım.

R1 ve R2 dirençlerinin eşdeğeri,

R = 800/2 = 400 Ω


L endüktansının reaktansı,

XL = 2.(3,14).50.0,2

XL = 63 Ω


C1 ve C2 kapasitanslarının eşdeğeri,

C = 23,5 + 27

= 50,5


C eşdeğer kapasitansının reaktansı,

XC = 1
2.(3,14).50.50,5x10-6




= 106
15857




XC = 63 Ω


Devre empedansı,

Paralel_RLC_K3I2


Z= 1
0,0025




Z = 400 Ω


B) 

Devre akımını bulalım.

I = 220
400




I = 0,55 A


C)

Devrede 2 paralel direnç, bir bobin ve iki paralel kondansatör bulunmaktadır. Paralel kondansatörlerin kapasitanslarını toplayarak eşdeğer kapasitanstan oluşan tek kondansatör gibi gösterebiliriz. Bu eşdeğer kopasitansın reaktansı XC dir.

 Devrede XC = XL olduğundan devre rezonansta çalışmaktadır. Kondansatörlerin oluşturduğu eşdeğer empedans ile bobinin eşdeğer empedansı birbirine eşittir. Bu nedenle hem bobinden hem de kondansatörden geçen akımlar eşit olacaktır (IL = IC). Öte yandan bu akımlar arasında 180° faz farkı bulunduğundan bu akımlar birbirini yok eder. Devreden geçen tek akım R dirençlerinin üzerinden geçen IR1 ve IR2 akımlarıdır.

XC ve XL reaktanslarının vektörel toplamı 0’dır. Devre empedansı R1 ve R2 dirençlerinin eşdeğer direncine eşittir. Devre rezistiftir.

Paralel RLC devrelerinde empedansın en yüksek olduğu devre rezonans devreleridir. Zira bu devrelerde sisteme paralel direnç bağlandıkça eşdeğer direnç azalmaktadır. XC ve XL dirençlerinin devreden çıkması, devre empedansının maksimum olmasına neden olmaktadır. 


D) 

Herbir elemanın üzerinden geçen akımı hesaplayalım.

R1 direnci üzerinden akan akım,

IR1 = 220
800




= 0,275 A = 275 mA

R2 üzerinden geçen akım,

IR2 = 220/800

IR2 = 220
800




= 0,275 A = 275 mA


L endüktansı üzerinden akan akım.

XL = 63 Ω

IL = 220
63




= 3,5 A


C1 kapasitansı üzerinden akan akım,

XC1 = 1
2.(3,14).50.23,5x10-6




XC1 = 106
7379




= 135,5 Ω


IC1 = 220
135,5




= 1,6 A


C2 kapasitansı üzerinden akan akım,

XC2 = 1
2.(3,14).50.27x10-6




XC2 = 106
8478




= 118 Ω

IC2 = 220/118

IC2 = 1,9 A


IC1 ve IC2 akımları IL akımına eşittir. Bu akımlar arasında 180° faz farkı olduğundan vektörel toplamları 0 olmaktadır.


D)

Akım ile gerilim arasındaki açı,

XC = XL olduğundan,

IL – IC 
= 0
IR
IR





Olduğundan faz farkı 0’dır. Bunun nedeni devre rezistiftir. Sadece direnç üzerinden akan akım vardır.


Paralel RLC Devreleri -2 (XC > XL) Durumu

Paralel RLC Devreleri -1 (XL > XC) Durumu




SANATSAL BİLGİ

29/04/2019  

  • YORUM YAZ
  • ADI SOYADI(veya nick)
  • YORUM

COPYRIGHT© HER HAKKI SAKLIDIR
Sitede Yer Alan Bilgi Belge Ve Materyallerin İzinsiz olarak Kopyalanması ve Alıntılanması Yasaktır

SANATSAL BILGI