[teoria obwodow] zrodla napieciowe sterowane pradem

[alek160]

Przedstawione rozwiązanie nie jest właściwe.
Proszę załączyć schemat elektryczny układu w stanie zwarcia umownych zacisków \(\displaystyle{ (A+,B-)}\). Strzałkowanie źródeł \(\displaystyle{ (V _{0} )}\) oraz \(\displaystyle{ ( \alpha U)}\) proszę pozostawić bez zmian.
Chodzi o przekształcenie schematu elektrycznego załączonego - przez Ciebie - w dniu 29.08.2013r
To jest warunek dalszej rozmowy.
Pozdrawiam.

[Ser Cubus]

I tak zrobię to zadanie, bo wręcz denerwuje mnie, że podobne zrobiłem a tego nie potrafię, ale rozumiem po co piszesz w ten sposób.

[alek160]

Jest piękny schemat elektryczny, na którym wszystko widać.
Jeszcze tylko definicja prądów.
\(\displaystyle{ I _{12}=}\) ?
\(\displaystyle{ I _{3}=}\) ?
\(\displaystyle{ I _{N}=}\) ?
Pozdrawiam

[Ser Cubus]

\(\displaystyle{ I_{12} + I_3 = I_N\\
I_{12} = \frac{u}{R_2} = \frac{u-V_0}{R_1}\\
I_3=\frac{Au}{R3}}\)

[alek160]

W drugim równaniu dotyczącym definicji prądu \(\displaystyle{ (I _{12})}\) jest błąd.

[Ser Cubus]

powinno być \(\displaystyle{ \frac{V_0-u}{R_1}}\) ?


czy jest możliwość abyśmy umówili się kiedyś na rozmowę na gg? Mam kilka pytań, a taka forma byłaby dużo wygodniejsza

[alek160]

czy jest możliwość abyśmy umówili się kiedyś na rozmowę na gg? Mam kilka pytań, a taka forma byłaby dużo wygodniejsza

Nie ma takiej możliwości. Udzielam się wyłącznie na Forum, jeśli tylko czas na to pozwala.
Pozdrawiam z Brazylii.

[Ser Cubus]

ok, rozumiem



Nie wiem jak zrobić te zadania:

1)

\(\displaystyle{ R_0}\) jest nieznane

\(\displaystyle{ I = \frac{U}{R_2+R_3} \\
U_F = R_FI\\
U_0 = U_F+U_3 = I(R_3+R_F) = \frac{R_3 + R_F}{R_2+R_3} U}\)

2)

zamieniłem źródło napięciowe na prądowe i obliczyłem napięcia przy pomocy metody węzłowej
\(\displaystyle{ U_2 = \frac{10}{31}\\
U_1 = \frac{-31}{13}}\)

Mam zrobić bilans mocy na tych elementach, wszytkie moce wychodzą mi ok, oprócz dwóch, mianowicie źródla 5V oraz rezysystora pod nim (czyli elementów, które zamieniałem przy obliczeniach). Sprawdziłem i moc na źródle i na tym rezystorze jest ta sama (nie ważne, czy użyję tw. Nortona czy Thevenina). Bilans mocy również wychodzi mi 0. Nie wiem co jest nie tak. Czy mógłbym Cię prosić abyś
podał mi moc na źródle 5V oraz rezysotrze 3 \(\displaystyle{ \Omega}\)?

[alek160]

Wskazówki do pierwszego zadania.
1. Wzmocnienie napięciowe wzmacniacza operacyjnego nieodwracającego,
\(\displaystyle{ K _{u}= \frac{R _{F} }{R _{1} }+1}\)
2. Napięcie wyjściowe tego wzmacniacza,
\(\displaystyle{ U _{0}=K _{u} \cdot U _{p}}\)
gdzie: \(\displaystyle{ U _{p}}\) - napięcie na wejściu nieodwracającym (wejście plus) wzmacniacza.

Wskazówki do drugiego zadania.
Należy wyznaczyć bilans mocy w obwodzie. W związku z tym należy określić napięcia i prądy we wszystkich elementach tego obwodu.
Zastosowanie metody Thevenina czy Nortona nie jest właściwe. Najwygodniej jest zastosować metodę potencjałów węzłowych.
Przede wszystkim należy oznaczyć elementy, uziemić punkt \(\displaystyle{ U _{1}}\), następnie nalezy napisać równania Coltriego dla dwóch węzłów znajdujących się na górze schematu.

Uwaga ogólna.
Proszę w przyszłości nie używać sformułowania - nie wiem jak rozwiązać zadanie, niech mi ktoś rozwiąże. W ten sposób ujawniasz, że oczekujesz na 'gotowca' bez własnego wkładu pracy.
Ponadto proszę czytelnie pisać wyrażenia matematyczne zamiast 'gołych liczb'. Każdy kto chce Ci pomóc nie musi dochodzić do istoty Twojego problemu na zasadzie domysłów 'co poeta miał na myśli'.
Pozdrawiam.

[Ser Cubus]

Co do drugiego zadania, może źle się wyraziłem, nie zastapiłem/uprosiściłem całego obowdu, tylko zamieniłem szeregowo połączony rezystor \(\displaystyle{ 3 \Omega}\) ze źródłem napięciowym \(\displaystyle{ 5V}\)
na równolegle połączony rezystor \(\displaystyle{ 3 \Omega}\) i źródło prądowe \(\displaystyle{ \frac{E}{R}= \frac{5}{3}A}\)
Następnie zastosowałem metode potencjałów węzłowych. \(\displaystyle{ \Sigma P = 0}\), więc wygląda na to że jest dobrze. Ale w książce są inne moce na 2 elementach, a mianowicie na źródle \(\displaystyle{ E=5V}\) oraz rezysotrze \(\displaystyle{ R=3 \Omega}\). Dlatego prosiłbym Cię o potwierdzenie/zanegowanie moich wyników. Jeżeli chcesz mogę przedstawić tutaj swoje obliczenia.


Wracając do pierwszego zadania, wiem o wzmacniaczu tylko tyle, że:
\(\displaystyle{ i^+ = i^- = 0 \\
u^+=u^-}\)
Nie rozumiem jak obliczyłeś K.

Właśnie znalazłem swój błąd, źle przepisałem jeden z indeksów, dlatego zadanie źle wychodziło.


zadanie 3:

Wyznacz zastępcze źródło Thevenina i Nortona dla podanego obwodu.

Najpierw przekształcam obwód do:


Policzyłem metodą węzłową dla 2 czerwonych węzłów i \(\displaystyle{ E_T = E}\),
co się zgzadza z odpowiedziami. Zapewne bez obliczeń da się stwierdzić, że
różnica potencjałów między tymi wężlami wynosi 0, więc prąd tamtędy nie leci.
Jeżeli tak, to jak to można było odczytać?

[alek160]

Wszystko o wzmacniaczach operacyjnych przeczytasz w Polsce na stronach WikiBooks pod hasłem 'wzmacniacze operacyjne'.
W dużym skrócie wyprowadzę wzory na wzmocnienie napięciowe.
Stosuję klasyczne oznaczenia rezystorów podłączonych do wzmacniacza.
\(\displaystyle{ R _{1}}\) - rezystor wejściowy
\(\displaystyle{ R _{2}}\) - rezystor sprzężenia zwrotnego
1. Wzmacniacz operacyjny odwracający
- korzystam z warunku równości prądów - \(\displaystyle{ (I _{1}, I _{2})}\)
\(\displaystyle{ - \frac{U _{we} }{R _{1} }= \frac{U _{wy} }{R _{2} }}\)
zatem
\(\displaystyle{ K _{u}= \frac{U _{wy} }{U _{we} }=- \frac{R _{2} }{R _{1} }}\)
2. Wzmacniacz operacyjny nieodwracający
- korzystam z warunku równości prądów - \(\displaystyle{ (I _{1}, I _{2})}\)
- dodatkowo uwzględniam warunek równości napięć na obu wejściach wzmacniacza,
\(\displaystyle{ \frac{U _{we} }{R _{1} }= \frac{U _{wy}-U _{we} }{R _{2} }}\)
zatem
\(\displaystyle{ K _{u}= \frac{U _{wy} }{U _{we} }= \frac{R _{2} }{R _{1} }+1}\)
U Ciebie jest oznaczenie \(\displaystyle{ R _{2}=R _{F}}\)

ad zadanie 2
Inaczej niż Ty oznaczyłem węzły
- lewy górny \(\displaystyle{ (V _{1})}\)
- prawy górny \(\displaystyle{ (V _{2})}\)
- dolny węzeł stanowi uziemienie
Stosownie do swoich oznaczeń podaję wartości liczbowe napięć i prądów.
Należy zwrócić uwagę, że źródło sterowane \(\displaystyle{ (I _{2}=gU _{2} )}\) jest źródłem prądowym ale nie jest ono generatorem energii, dlatego w bilansie mocy należy je traktować jako odbiornik mocy.
Dane:
\(\displaystyle{ R _{1}=1 \Omega}\)
\(\displaystyle{ R _{2}=2 \Omega}\)
\(\displaystyle{ R _{3}=3 \Omega}\)
\(\displaystyle{ I_{1}=2A}\)
\(\displaystyle{ E _{1}=5V}\)
\(\displaystyle{ I _{2}=gU _{2}}\), gdzie \(\displaystyle{ g=0.3 \left[ Simens\right]}\)
Wynik symulacji:
\(\displaystyle{ V _{1}=2.3846V}\)
\(\displaystyle{ V _{2}=3.1538V}\)
\(\displaystyle{ I(R1)=2.3846A}\)
\(\displaystyle{ I(R2)=0.3846A}\)
\(\displaystyle{ I(R3)=0.6154A}\)
\(\displaystyle{ U _{2}=0.7692V}\)
Bilans mocy:
- strona generatorów mocy \(\displaystyle{ =7.8461W}\)
- strona odbiorników mocy \(\displaystyle{ =7.8461W}\)

ad zadanie 3
Masz talent do komplikowania prostych spraw.
Nie trzeba zamieniać źódła napięciowego na prądowe.
Do obliczenia napięcia Thevenina należy ułożyć równanie Kirchhoffa, następnie z obwodu zwartego obliczyć prąd zwarcia, a następnie obliczyć rezystancję zastępczą Thevenina.
W takich zadaniach należy zawsze ułożyć równania, dopiero potem można wyciągać wnioski.