leto 2010-2011 Napajalna moč radarja je 100W. Izsevana moč enega impulza znaša 3kW. Impulze trajajoče 1μs oddaja antena s frekvenco 1kHz. Izračunajte kolikšno moč seva radar in s kolikšnim izkoristkom deluje? Radar napajamo iz enosmernega izvora iz katerega potegne moč 100 W. Elektromagnetni valovi, ki jih antena izseva v sunkih s konicami 3 kW, vsak sunek traja 1 mikrosekundo, frekvenca sunkov f pa je 1 kiloherc, s čimer je perioda sunkov 1/f oz. 1 milisekundo. Z drugimi besedami: sunek, dolg 1mikrosekundo in konično močjo 3 kW se pojavi vsako 1 milisekundo. Povprečna moč P v eni periodi zaporedij je enaka višini pravokotnika, če pravokotnik s stranicama 3 kW in 1 mikrosekunda raztegnemo na 1 milisekundo: P= Pkonic ⋅ tenega sunka Tzaporedij sunkov 3kW ⋅1μ s 3 ⋅103W ⋅10 −6 s = = = 3W 1ms 10−3 s Izkoristek pa izračunamo po znanem načelu: izkoriščena (izsevana) moč proti porabljeni moči iz izvora. η= 3W = 0 , 03 oz. 3% 100W 1 leto 2010-2011 Napravo, ki je zaporedna kombinacija 10 Ω upora in tuljave 27 mH, napajamo z 220 V frekvence 49,5 Hz. Nazivna vrednost cosφ znaša 0,79. Kateri kondenzator moramo vzeti, da dobimo z uporom 10 Ω enak cosφ kot s tuljavo? Skicirajte trikotnika impedanc za RL in RC! Vemo: ⎯ krožna frekvenca ⎯ impedanca idealne tuljave ⎯ impedanca idealnega kondenzatorja (1 R ) ωC 2 + ( ωC ) ω = 2π f ωL 1/(ωC) 2 φ1 (R ) ωL 1/R 2 + ( ωL ) 2 φ2 R Za zaporedno vezavo tuljave z induktivnostjo L in upora z upornostjo R lahko s pomočjo trikotnika impedanc izračunamo cosφ2. cos φ2 = R ( R ) + ( ωL ) 2 2 = 0, 7658 Da bomo manj obračali ulomke, si za vzporedno vezavo upora z upornostjo R in kondenzator s kapacitivnostjo C izberimo trikotnik admitanc (= 1/impedanca). V trikotniku admitanc poznamo cosφ1, saj je enak kot cosφ2, ne poznamo pa C. 2 leto 2010-2011 Izhajamo iz enakosti kosinusov in postopoma določimo C: cosφ1 = cosφ2 1R = 0, 7658 2 2 (1 R ) + ( ωC ) 1 10 (1 10 ) 2 + ( 2π ⋅ 49,5 ⋅ C ) 2 1 (1 10 ) + ( 2π ⋅ 49,5 ⋅ C ) 2 2 = 0, 7658 = 7, 658 1 = 7, 658 ⋅ ( (1 10 ) 2 + ( 2π ⋅ 49,5 ⋅ C ) 1 = 58,65 ⋅ (1 10 ) + ( 2π ⋅ 49,5 ⋅ C ) 2 2 2 ) 1 − 0,5865 = 5,6728 ⋅10 6C 2 C= 0, 4135 = 0, 2700mF = 270, 0 μF 5,6728 ⋅10 6 3 leto 2010-2011 Na omrežno napetost 230 V imamo priključena motorja dveh dvigal. Skozi vsakega teče tok 25A. Koliko stane energija (kWh), ki jo rabita motorja v enem mesecu, če delata med delavniki (od ponedeljka do petka) povprečno po 16 ur, ob koncih tedna (v soboto in nedeljo) pa po 6 ur na dan, cena 1kWh pa znaša 25 centov? Za dolžino meseca lahko zaradi lažjega računanja vzamete kar 28 dni. Narišite vezavo motorjev na omrežje! P = 2 ⋅ 230V ⋅ 25 A P ⎛ P ⎞ ⋅ 16h/dan ⋅ 5dni/teden + ⋅ 6h/dan ⋅ 2dni/teden ⎟ W = 4ted. ⋅ ⎜ 1000 ⎝ 1000 ⎠ cena = W ⋅ 0, 25 evrov /kWh = 1058 evrov Vezava im1 ~ u(t) im2 M Pm1 M Pm2 4 leto 2010-2011 Kakšna sila deluje med dvema žicama, ki sta med seboj razmaknjeni za 20cm, dolgi 15m in po katerih teče tok 5A? ⎯ sila med l dolgima in med seboj za d oddaljenima vzporednima tokovodnikoma F = μ0|I1I2|l / 2πd Osnovna konstanta (permeabilnost praznega prostora) μ0 = 4 ⋅ π ⋅ 10 −7 Vs Am F = 4 ⋅ π ⋅ 10 −7 Vs ⋅ 5 A ⋅ 5 A ⋅ 15m 2 ⋅ 10 −7 ⋅ 25V ⋅ 15 sA = = 3, 75 ⋅ 10 −4 N = 0, 375 mN = 0, 375 μN Am ⋅ 2 ⋅ π ⋅ 0, 2m 1 5m 5
© Copyright 2024