Laboratórium 2 - 4. Mérés ellenőrző kérdései

Ez az oldal a korábbi SCH wiki-ről lett áthozva. Az eredeti változata itt érhető el.

Ha úgy érzed, hogy bármilyen formázási vagy tartalmi probléma van vele, akkor kérlek javíts rajta egy rövid szerkesztéssel.

Ha nem tudod, hogyan indulj el, olvasd el a migrálási útmutatót

vissza a Labor 2. tárgyhoz

---

1. Hogyan számoljuk ki a pillanatnyi teljesítményt?

A pillanatnyi teljesítmény az áram és feszültség pillanatértékeinek szorzata: [math] p(t)=u(t)i(t) [/math]

2. Megállapodás szerint mit jelent az egyenáramú teljesítmény pozitív vagy negatív előjele?

Pozitív előjel a fogyasztói, negatív a termelői teljesítményt jelenti.

3. Egy váltakozó áramú áramkörben valamely két-póluson mért feszültség és áram effektív értéke U, illetve I. a feszültség és az áram közötti fázisszög fí (a feszültség siet az áramhoz képest, ha fí pozitív). Hogyan számítható ki a két-pólus hatásos, meddő és látszólagos teljesítménye? Hogyan változnak ezek az értékek, ha a fí fázisszög előjelet vált?

A hatásos teljesítmény: [math]P = UI cos \phi [/math], a meddő teljesítmény: [math]Q = UI sin \phi [/math], a látszólagos teljesítmény: [math] S = \sqrt{P^2+Q^2} = UI [/math]. Ezek közül ugye azok váltanak előjelet, amik érzékenyek [math]\phi[/math] re. Vagyis csak a Q. (színusz páratlan függvény)

4. Hogyan definiáljuk a hatásos és meddő teljesítményt, ha periodikus, de nem szinuszos jelekről van szó? (Legyen U0 és I0 a feszültség és az áram egyenáramú összetevője, Ui és Ii a feszültség, illetve az áram i-edik felharmonikusának effektív értéke és fíi ezen felhamronikusok közti fázisszög (a feszültség siet az áramhoz képest, ha fí pozitív).

Ilyenkor csak az azonos frekvenciájú összetevők hoznak létre teljesítményt, vagyis: [math]P=U_0 I_0+ \sum_{i=1}^{\infty} U_i I_i cos \phi[/math], [math]Q= \sum_{i=1}^{\infty} U_i I_i sin \phi[/math].

5. Hogyan számítja ki a hatásos teljesítményt olyan áramkörben, ahol a feszültség görbealakja tisztán szinuszos, de az áramé (az áramkör nemlineritásai miatt) azonos periódusidővel nem szinuszos.

Idő szerint kiintegrálom a feszültség és az áram időfüggvényének szorzatát. [math] P = {1 \over T} \int_{0}^{T} u(t)i(t)\, dt [/math], ahol T a periódusidő.

6. Mi a definíciója a villamos energiának (munkának, fogyasztásnak)?

A pillanatnyi teljesítmény idő szerinti integrálja: [math] W = \int_{0}^{T} u(t)i(t)\, dt [/math], ahol T itt a vizsgált időtartam.

7. Milyen megvalósítási lehetőségei vannak két villamos teljesítmény szorzásának?

Ez a kérdés kb az, mint a kövi...

• Hall generátor (a segédáram és a mágneses indukció szorzatával arányos Hall feszültséget szolgáltat)
• vezérelt áramosztó elvén működő analóg szorzó (a kimeneti jel arányos a bemeneti jelek szorzatával)
• elektromechanikus szorzó
• kvadratikus szorzó
• időosztásos szorzó
• digitális szorzó

8. Ismertesse az elektromechnakius, kvadratikus, időosztásos és digitális szorzók elvét!

• Elektromechanikus: a műszer a két jel szorzatával arányos nyomatékot (emiatt kitérést) hoz létre. [math] M=k(\alpha)I_i I_u cos\phi[/math], ahol k a (nemlineáris, tehát kitéréstől függő) skálatényező, [math]I_i[/math] a műszer állótekercsébe vezetett áram, [math]I_u[/math] pedig a lengőtekercsbe vezetett (a feszültséggel arányos) áram.
• Kvadratikus: Az alábbi azonosságra építünk: [math] AB = 1/4 ((A+B)^2-(A-B)^2)[/math]. Ebből látható, hogy a szorzás visszavezethető összeadásra és négyzetre emelésre, amik bizonyos korlátokkal megvalósíthatók.
• Időosztásos: Lásd (egyelőre beillesztésre váró) ábra. A kimenet a kövi lesz: [math]U=- \frac{U_x U_y}{U_p}[/math], ahol [math]U_p[/math] a háromszögjel csúcsértéke.
• Digitális: jeleket digitalizáljuk és processzorral összeszorozzuk.

12. Ismertesse a teljesítmény analizátor elvét!

-- Luxa - 2007.03.31.

• Ezen a helyen volt linkelve a(z) 4-esellkrd.doc nevű fájl ("4-esellkrd.doc" link szöveggel) a régi wiki http://wiki-old.sch.bme.hu/bin/view/Villanyalap/Labor2Kerdes4 oldaláról. (Ha szükséged lenne a fájlra, akkor a pontos oldalmegnevezéssel együtt küldd el a wiki

  Hiba a bélyegkép létrehozásakor: Nem lehet a bélyegképet a célhelyre menteni

  @NO-SPAM.sch.bme.hu címre a kérésedet)

4. mérés ell kérd kidolg

• 4.Ellkerdesekturbozva.doc: A kidolgozásba belejavítottam, felturbóztam.

• 4.mrs-Ellenrzfeladatok.ZIP: Az ellenőrző feladatok megoldva. Kicsit csúnya, a vége kicsit hiányos, de a mienk! :)