RC DEVRELERDE GÜÇ HESAPLAMALARI

AC devrelerde güç hesaplamaları. Bir direnç ve bir kondansatörün seri ve paralel bağlanmasıyla elde edilen güç değerleri. Herhangi bir t anındaki güç. Konu anlatımı ve çözümlü örnekler.

Bu bölümde bir direnç ile bir kondansatörün seri ve paralel bağlı oldukları durumlardaki güçleri inceleyeceğiz.

1. Seri Bağlı Direnç ve Kondansatör Devresinde Güç

Şekildeki devre için,

A) t = 31/6 s de kaynaktan çekilen gücü hesaplayınız.

B) Ortalama gücü hesaplayınız.

C) Herhangi bir andaki aktif, reaktif, görünür güçleri hesaplayınız.

D) Güç faktörünü hesaplayınız.

Çözüm:

Kondansatörün reaktansını ve devrenin empedansını hesaplayarak işe başlayalım.

= 53 Ω

t = 31/6 s de gerilim ve akım değerlerini hesaplayalım.

V(31/6) = 300sin(2.180.50.31/6)

= 300. (0,87)

= 261 V

I(31/6) = 2,72 A

A) t = 31/6 anındaki güçler,

Aktif güç akımın karesi ile direncin çarpımına eşit olur.

P = (2,72)² . 80

= 592 W

Reaktif güç kaynaktan çekilen akımın karesi ile reaktansın çarpımına eşit olur.

Q = (2,72)² . 53

= (7,4) . 53

= 392 W

Sanal güç kaynaktan çekilen akımın karesi ile empedansın çarpımına eşit olur.

S = 7,4 . 96

= 710 W

B) ortalama güç

Ortalama gücü hesaplamak için akım ve gerilimin etkin değerlerini hesaplamamız gerekir.

= 213 V

= 2,22 A

P_ort = (I_rms)² . R

= (2.22)² . 80

= 394 W

Ortalama güç, aktif güç için geçerli bir kavramdır. Ortalama reaktif güç 0’dır. Bu durumda ortalama görünür güç ortalama aktif güce eşit olur.

C) Herhangi bir andaki güç değerleri.

Kaynağın herhangi bir andaki güç değerleri kaynak gerilim ve akımının rms değerleri bulunarak hesaplanır. Bu değerler sinüsoidal gerilimin DC karşılığıdır ve zamandan bağımsız olur.

Aktif güç,

P = (I_rms)² . R

= (2.22)² . 80

= 394 W

Reaktif güç,

Q = (I_rms)² . XC

= 4,9 . 53

= 260 VAR

Görünür güç,

S = (I_rms)² . Z

= 4,9 . 96

= 470

D) Güç faktörü

Φ = 394/470

= 0,84

Soru – 2 

Şekildeki devre için,

A) Aktif gücü, reaktif gücü ve görünür gücü hesaplayınız.

B) Güç faktörünü hesaplayınız.

C) Ortalama gücü hesaplayınız.

Çözüm:

Bu devrede gerilimin rms değeri verilmiştir. Dolayısıyla etkin değeri bulmak zorunda değiliz. İşe reaktans ve empedansı hesaplayarak başlayalım.

= 18 Ω

= 10 Ω

I = 36/10

= 3,6 A

I₁ = 36/12

I₁ = 3 A

I₂ = 36/18

I₂ = 2 A

P_aktif = (I₁)² . R

P_aktif = 9.12 = 108 W

Q =( I₂)² . XC

= 4.18 = 72 W

S = I².Z

= 130 W

B) Güç faktörü

Güç faktörü her zamanki gibi gerçek gücün görünür güce oranıdır.

Φ = 108/130

= 0,83

C) Ortalama güç

Ortalama güç, (I₁)².R ile hesaplanan değerdir.

Port = 9.12 = 108 W

Direnç Bobin Devresinde Güç

AC Devrelerde Güç

SANATSAL BİLGİ

05/11/2019