Egy ilyen feladatot hogy kell megoldani?
A feladat így szól:
Határozzuk meg az R értékét úgy, hogy teljesítményemaximális legyen. Mekkora ez a teljesítmény?
Valaki tudna benne segíteni?
Köszönöm előre a válaszokat.
A koncepciót azt értem, hogy Thevenin/Norton-tétellel meg kell határozni a helyettesítő kapcsolást és az R teljesítménye akkor lesz maximális amikor az értéke megegyezik Thevenin/Norton ellenállásával. A P teljesítményét meg úgy tudom, hogy pl. Thevenin kapcsolásban meghatározom az áramot és az R-en a feszültséget, majd P = U*I.
Viszont én a Thevenin/Norton részével akadok el.
Jobboldalon a 3 A-es ideális áramgenerátor, a 8 Ω-os és az R ellenállás egy ágban van. Ebben az ágban az áramot az ideális áramgenerátor határozza meg. Ez az áram függetlenül az R ellenállás értékétől mindig 3 A. Ennek megfelelően minél nagyobb az R ellenállás annál nagyobb a rajta keletkező teljesítmény. Vagyis a feladat valójában nem oldható meg, mert az R ellenálláson akkor lesz maximális a teljesítmény, ha az végtelen nagy, a teljesítménye is ekkor a legnagyobb, szintén végtelen, számszerűleg nem adható meg.
Itt van egy áramkör szimulátorban:
R=1 Ω:
R=1 kΩ:
R=1 MΩ:
Tovább növelve az ellenállást a teljesítmény is tovább növekszik.
Minthogy az áram az R ellenállás ágában csak a 3 A-es ideális áramgenerátortól függ, ezért, a feladat szempontjából, ettől az áramgenerátortól balra levő hálózat helyett oda tehető egy rövidzár (a függőleges 8 Ω-os ellenállás helyére). Ettől semmi nem változik.
Itt van áramkör szimulátorban, R6 értéke 8 Ω helyett nulla:
R=1 Ω:
R=1 kΩ:
R=1 MΩ:
Az R ellenálláson keletkező teljesítmény így ugyanannyi, mint az előbb volt.
Ha nem lenne ott az a 3 A-es ideális áramgenerátor, akkor pontosan úgy kellene megoldani, ahogy leírtad. Ebben az esetben viszont, amikor az R ellenállás felől meg kellene határozni a hálózat ellenállását – ami a Thevenin helyettesítő feszültséggenerátor belső ellenállása – akkor problémába ütközünk. Ekkor a feszültséggenerátorokat rövidzárral, az áramgenerátorokat szakadással kell helyettesíteni. A jobboldalon a 3 A-es áramgenerátor helyén ekkor szakadás van, így a Thevenin helyettesítő feszültséggenerátor belső ellenállása végtelenre adódik. Ebből az R=Rb feltételből az adódna, hogy a teljesítmény akkor maximális, ha R=végtelen. Norton helyettesítéssel, is ugyanez adódik, mert akkor az R ellenállás egy ideális áramgenerátorra kapcsolódik.
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!