Przesunięcia fazowe.

Jesli jesteś początkującym elektronikiem, to tu z pewnością znajdziesz pomoc. Miejsce dobre do dyskusji nad podstawami elektroniki w zakresie teorii i praktyki.
misiek9
-
Posty: 7
Rejestracja: 16 sty 2009, 9:39
Lokalizacja: Polska

Przesunięcia fazowe.

Post autor: misiek9 » 19 sty 2009, 12:06

Witam wszystkich, czytałem trochę o przesunięciach fazowych, jednak nie udało mi się dotrzeć do wzoru (no chyba, że nie wiem, że to ten wzór) który pozwoli mi obliczyć, że do szeregowych obwodów RL i RC powinienem dać taką cewkę do jednego a do drugiego kondensator aby zobaczyć przesunięcie w fazach bliskie lub konkretnie 90 stopni? Chciałem się dowiedzieć czy dobrze wywnioskowałem, że opornik nie ma bezpośredniego wpływu na to przesunięcie?

Awatar użytkownika
gwozdex
Użytkownik
Posty: 879
Rejestracja: 24 lut 2006, 10:04
Lokalizacja: Czechowice-Dziedzice
Kontakt:

Post autor: gwozdex » 19 sty 2009, 12:18

misiek9 pisze:Chciałem się dowiedzieć czy dobrze wywnioskowałem, że opornik nie ma bezpośredniego wpływu na to przesunięcie?
Dobrze wywnioskowałeś! Na rezystorze zarówno napięcie jak i prąd są zgodne w fazie.

misiek9
-
Posty: 7
Rejestracja: 16 sty 2009, 9:39
Lokalizacja: Polska

Post autor: misiek9 » 19 sty 2009, 13:03

Hehe jeszcze brakuje mi tylko tych wartości elementów :p i było by cudnie :p

Awatar użytkownika
c4r0
Moderator
Posty: 2152
Rejestracja: 13 kwie 2004, 19:56
Lokalizacja: z lasu
Kontakt:

Post autor: c4r0 » 19 sty 2009, 15:39

gwozdex pisze:
misiek9 pisze:Chciałem się dowiedzieć czy dobrze wywnioskowałem, że opornik nie ma bezpośredniego wpływu na to przesunięcie?
Dobrze wywnioskowałeś! Na rezystorze zarówno napięcie jak i prąd są zgodne w fazie.
Rezystor sam z siebie nie daje przesunięcia w fazie, ale chyba nie o to autorowi pytania chodziło. W obwodzie RC lub RL wartość rezystora ma przecież wpływ na argument impedancji, więc również na przesunięcie fazowe prądu względem napięcia. Nie wiem tylko czy można to nazwać wpływem bezpośrednim ale chyba tak - zmiana rezystancji powoduje zmianę przesunięcia fazowego.

Dodam jeszcze, że przesunięcie fazowe 90° mamy wtedy, gdy rezystancja jest zerowa. A w praktyce nie mamy materiałów bezstratnych, więc rezystancja nigdy zerowa nie będzie. Dlatego niezależnie od elementów nie uzyskasz w praktyce przesunięcia dokładnie 90°. A żeby się do tej wartości zbliżyć, musisz zapewnić jak najmniejszą rezystancję w obwodzie (w modelu szeregowym, jeśli rozpatrywać model równoległy to rezystancja powinna być jak największa).

misiek9
-
Posty: 7
Rejestracja: 16 sty 2009, 9:39
Lokalizacja: Polska

Post autor: misiek9 » 19 sty 2009, 22:37

No ale to ciągle nikt mi nie podał wzoru :p i dalej nie wiem jak mam dobrać elementy, żeby dobrze pokazać przesunięcie fazowe :p to co mam robić?

Awatar użytkownika
Melon
Użytkownik
Posty: 128
Rejestracja: 20 cze 2008, 15:53
Lokalizacja: Kraków / Jarosław
Kontakt:

Post autor: Melon » 19 sty 2009, 23:00

misiek9: czy wiesz coś o liczbach zespolonych? Bo od tego trzeba wszystko wytłumaczyć

misiek9
-
Posty: 7
Rejestracja: 16 sty 2009, 9:39
Lokalizacja: Polska

Post autor: misiek9 » 19 sty 2009, 23:07

Tak, znam liczby zespolone :)
Jestem początkującym elektronikiem, dopiero zaczynam, więc muszę się sporo nauczyć ale matmę mam opanowaną w dość dobrym stopniu :)

Awatar użytkownika
Melon
Użytkownik
Posty: 128
Rejestracja: 20 cze 2008, 15:53
Lokalizacja: Kraków / Jarosław
Kontakt:

Post autor: Melon » 19 sty 2009, 23:17

Impedancja cewki ZL = jwL
Impedancja kondensatora ZC = 1/(jwC)

W obwodzie szeregowym dodajesz impedancje poszczególnych elementów do siebie. W twoim przypadku wystarczy, że pozbędziesz się części urojonej i zniknie Ci faza. Jak jesteś taki dobry z matmy to sobie wzór sam wyprowadzisz ;P

misiek9
-
Posty: 7
Rejestracja: 16 sty 2009, 9:39
Lokalizacja: Polska

Post autor: misiek9 » 20 sty 2009, 8:35

No do końca nie pamiętam czy to była jedyna możliwość ale trzeba to przemnożyć przez liczbę sprzężoną do niej (liczb zespolonych dawno nie miałem ;) ale myślę, że sobie poradzę :D)

Awatar użytkownika
szimon
-
Posty: 88
Rejestracja: 06 maja 2008, 16:47
Lokalizacja: K-lin/Wa-wa
Kontakt:

Post autor: szimon » 20 sty 2009, 15:37

Wzór ogólny na impedancję zespoloną indukcyjności i pojemności:
Obrazek

Przesunięcie kątowe napięcia względem prądu:
Obrazek

Impedancja zespolona dla szeregowego obwodu RLC:
Obrazek

Przykładowo, w obwodzie szeregowym RLC dla wartości elementów:
R=10kΩ, L=0,1H, C=1µF mamy, przy częstości wymuszenia 5kHz:
Obrazek

Oznacza to, że napięcie w obwodzie wyprzedza w fazie prąd o ok. 17°.

Awatar użytkownika
c4r0
Moderator
Posty: 2152
Rejestracja: 13 kwie 2004, 19:56
Lokalizacja: z lasu
Kontakt:

Post autor: c4r0 » 20 sty 2009, 17:30

http://www.kpsec.freeuk.com/imped.htm

Co do wzoru to nie wiem w czym problem. Wystarczy zapisać impedancję tego tworu co masz w postaci wykładniczej, wtedy bezpośrednio masz wartość przesunięcia fazowego w argumencie tej liczby. Jeśli chcesz policzyć impedancję jakiegoś układu z kilku elementów to używasz takich samych wzorów jak z rezystorami, czyli przy połączeniu szeregowym Z=Z1+Z2+...+Zn, a przy połączeniu równoległym 1/Z=1/Z1+1/Z2+...+1/Zn. Jeśli chcesz uzyskać jak największe przesunięcie, to musisz użyć po prostu samej cewki albo kondensatora. Dodanie rezystora, niezależnie od jego wartości i sposobu podłączenia, zawsze zmniejszy przesunięcie fazowe.

Awatar użytkownika
Melon
Użytkownik
Posty: 128
Rejestracja: 20 cze 2008, 15:53
Lokalizacja: Kraków / Jarosław
Kontakt:

Post autor: Melon » 20 sty 2009, 17:55

No tak, ale czy poprzez dodanie rezystora nie tracisz mocy sygnału (rośnie impedancja w końcu). Czy nie lepiej zastosować cewkę lub kondensator, w celu likwidacji przesunięcia fazowego?

Awatar użytkownika
szimon
-
Posty: 88
Rejestracja: 06 maja 2008, 16:47
Lokalizacja: K-lin/Wa-wa
Kontakt:

Post autor: szimon » 20 sty 2009, 19:29

Sam kondensator lub sama cewka wprowadza przesunięcie ±90°. Jeśli chcesz skompensować przesunięcie z zakresu (0°;90°), to samą cewką/kondensatorem tego nie osiągniesz.

Awatar użytkownika
Melon
Użytkownik
Posty: 128
Rejestracja: 20 cze 2008, 15:53
Lokalizacja: Kraków / Jarosław
Kontakt:

Post autor: Melon » 20 sty 2009, 22:29

Moment, bo się chyba nie rozumiemy.

Mamy na początku rezystor, nie wprowadza (teoretycznie) przesunięcia fazowego). Następnie dodajemy, następnie dodajemy "jakiś" element.

Jeżeli przesunięcie fazowe jest dodatnie, to dodajemy szeregowo kondensator (zmniejsza fazę).
Jeżeli przesunięcie fazowe jest ujemne, to dodajemy szeregowo cewkę.


Możesz wyjaśnić, dlaczego dodanie jednego elementu (cewki lub kondensatora) nie zlikwiduje przesunięcia fazowego?

Awatar użytkownika
szimon
-
Posty: 88
Rejestracja: 06 maja 2008, 16:47
Lokalizacja: K-lin/Wa-wa
Kontakt:

Post autor: szimon » 21 sty 2009, 1:49

Dobra, faktycznie, co innego ja miałem na myśli, a co innego Ty. Faktycznie w gałęzi RLC można odpowiednią wartością dodanej indukcyjności lub pojemności zniwelować przesunięcie, uzyskując rezonans szeregowy RLC.

ODPOWIEDZ