Devre Analizi 2: AC devreleri: alıştırma soruları ve sınav soruları

Sinüzoidal sürekli rejim: empedans, fazörler, rezonans ve AC güç; ayrıca DC ve AC davranışı birbirine bağlayan geçici rejimler. Sınavlar, karmaşık sayılarla hızlı çalışıp açıları takip edebildiğinizi ölçer.

Bu derse ücretsiz çalışBu dersi çalışDeneme sınavına girHer gün 5 ücretsiz soru. Kart gerekmez.

Hızlı tekrar paketi (PDF)Formül kâğıtları, yöntem adımları ve tam çözümlü alıştırma soruları, yazdırmaya hazır.

Bu dersteki konular

  1. Karmaşık sayılardikdörtgen biçimde aritmetik · kutupsal ve üstel biçim · De Moivre, kökler ve denklemlerhesaplamalar
  2. AC empedans ve fazörlerseri RL · seri RLC · kondansatör gerilimi ve rezonanshesaplamalar
  3. AC güç ve güç faktörübir yükün P ve Q’su · hat akımı · güç faktörü düzeltmehesaplamalar
  4. LC rezonansı, Q çarpanı ve bant genişliğidoğal frekans, Q ve enerji · seri ve paralel RLC · tasarım, kayıplar ve sönümhesaplamalar
  5. Üç fazlı güçdengeli Y ve Δ gerilim ve akımları · üç fazlı güç · güç faktörü düzeltmehesaplamalar
  6. RC ve RL geçici rejimRC şarjı · RL devresi · başlangıç yüklü kondansatörhesaplamalar
  7. Thévenin ve Nortonbölücü ağ · seri direnç ve yük ile · akım kaynağı ve yük ilehesaplamalar
  8. Bode diyagramları ve paylarfiltreler ve asimptotlar · genlik ve faz · kararlılık paylarıhesaplamalar

Devre Analizi 2: AC devreleri için sınav ipuçları

  • Herhangi bir reaktansı hesaplamadan önce frekansı ω = 2πf’ye çevirin.
  • Tüm açıları aynı birimde tutun ve hesap makinenizin derece mi radyan modunda mı olduğunu kontrol edin.
  • Aktif güç yalnızca dirençte harcanır; reaktif güç bobinlere ve kondansatörlere aittir. Güç faktörü P/S’dir.

Çözümlü örnekler

Karmaşık sayılarKolay
ReIm55−5−5z₁z₂

z₁ = −7 + j ve z₂ = 4 + j2 için z₁·z₂ çarpımının gerçel kısmını bulun.

z₁ = −7 + jz₂ = 4 + j2

İstenen: Re(z₁z₂)

İpuçlarını göster
  1. Parantezleri (a + b)(c + d) gibi açın; dört terim elde edersiniz.
  2. Dört terimden birinin gerçel olması için j² yerine −1 koyun.
  3. (−7 + j)(4 + j2) = (−28) + j(−14) + j4 + j²·2
Cevabı ve adım adım çözümü göster

Karmaşık sayılar: z = a + jb sayısının gerçel kısmı a, sanal kısmı b’dir; j² = −1 (matematikçiler i yazar). Toplamayı ve çıkarmayı kısım kısım yapın; parantezleri açın ve j² yerine −1 koyun; bölmek için pay ve paydayı paydanın eşleniğiyle, z̄ = a − jb, çarpın; çünkü z·z̄ = a² + b² gerçeldir. Argand diyagramında z, (a, b) noktasıdır: orijine uzaklığı modül |z| = √(a² + b²)’dir ve pozitif gerçel eksenden ölçülen açı argüman θ’dır.

Açın

(−7 + j)(4 + j2) = (−7)·4 + j·(−7)·2 + j·1·4 + j²·1·2

j² = −1 kullanın

Re = (−28) − 2 = −30
Im = (−14) + 4 = −10
z₁z₂ = −30 − j10
Re(z₁z₂) = −30

Cevap

Re(z₁z₂) = −30
AC empedans ve fazörlerOrta
Vf0​ = 1000 HzRL = 200 mHC = ?

L = 200 mH olan seri bir RLC devresi 1000 Hz’de rezonansa girmelidir. Gereken kapasite C değerini bulun.

f0 = 1000 HzL = 200 mH

İstenen: C (µF)

İpuçlarını göster
  1. Rezonansta XL = XC, buradan f₀ = 1/(2π√(LC)).
  2. Düzenleyin: C = 1/((2πf₀)²·L).
  3. (2πf₀)² = 3,948 × 10⁷ s⁻².
Cevabı ve adım adım çözümü göster

Fazörlerle AC devreleri: direnç, bobin ve kondansatörün empedansları R, jωL ve 1/(jωC)’dir; ω = 2πf. Seride empedanslar dirençler gibi, ancak karmaşık sayı olarak toplanır. Rms akım ve gerilim |Z| ile Ohm yasasına uyar.

Rezonans koşulu

Rezonansta endüktif ve kapasitif reaktanslar birbirini götürür: ωL = 1/(ωC).

ω₀ = 2π·1000 = 6283 rad/s
C = 1/(ω₀²·L) = 1/(6283²·0,2) = 0,1267 µF

Cevap

C = 0,1267 µF

Çalışma nasıl işler

  • “Bu dersi çalış”, gerçek bir sınavdaki gibi tüm konulardan karışık sorular getirir.
  • Her soruda yeni değerler olur; böylece bir cevabı değil, yöntemi öğrenirsiniz.
  • Takıldınız mı? Önce küçük bir ipucu açın, tam açıklamayı ise yalnızca gerektiğinde.
  • Deneme sınavları süreli ve ipuçsuzdur; sonunda puanınızı ve tam bir değerlendirmeyi görürsünüz.

Bu dersin hesaplayıcıları

RC zaman sabiti hesaplayıcıRLC empedans hesaplayıcıGüç faktörü düzeltme hesaplayıcıÜç fazlı güç hesaplayıcıRezonans frekansı hesaplayıcı (LC ve RLC)Gerilim düşümü hesaplayıcıDesibel hesaplayıcı (dB, dBm ve ses seviyeleri)Bode diyagramı hesaplayıcı (kazanç ve faz payı)Thévenin ve Norton eşdeğeri hesaplayıcıKondansatör hesap makinesi (seri, paralel, yük ve enerji)İkinci derece denklem çözücü (ax² + bx + c = 0)

İlgili dersler

FE Electrical and Computer sınav hazırlığıElektrik Mühendisliğinin TemelleriGüç Sistemleri ve Elektrik MakineleriDevre Analizi 1Güç Elektroniği ve SürücülerFizik 2: Elektrik ve ManyetizmaElektronik 1Kontrol Mühendisliği 1
Bu derse ücretsiz çalışBu dersi çalışDeneme sınavına girHer gün 5 ücretsiz soru. Kart gerekmez.