[Elettrotecnica] Regime sinusoidale - Potenza reattiva dell'induttore

Bianchetto05
Buon pomeriggio a tutti, in allegato lo sviluppo dell'esercizio che chiedeva di calcolare la potenza reattiva assorbita dall'induttore.

DATI:
$R1=200 \Omega$;$R2= 400 \Omega$; $R3=100 \Omega$; $L=0.4 H$; $C=0.00001F$

$e_1(t)=100 sen(2000t)V$

$j_1(t)=0.3 cos (2000t)A$




Nel dominio dei fasori avrò:
$Z1=200 \Omega$;$Z2= 400 \Omega$; $Z3=100 \Omega$; $ZL=800j$; $ZC=-0.02j$

$e_1=100 e^(-j(\pi/2))=-100j$
$j_1=0.3j$


Sovrapposizione 1:



$Z_{L2}=Z_L+Z_2$

$Z_{1L2}=\frac{Z_{L2}*Z_1}{Z_{L2}+Z_1}$

$Z_{TOT}=Z_3+Z_C+Z_{1L2}$

$i_{TOT}=-\frac{e_1}{Z_{TOT}}$

$i_L=i_{TOT}*(\frac{Z_1}{Z_1+Z_{L2}})$


Sovrapposizione 2:



$Z_{3C}=Z_3+Z_C$

$Z_{3C1}=\frac{Z_{3C}*Z_1}{Z_{3C}+Z_1}$

$Z_{3C12}=\frac{Z_{3C1}*Z_2}{Z_{3C1}+Z_2}$

$Z_{TOT}=\frac{Z_{3C12}*Z_L}{Z_{3C12}+Z_L}$

$i_L=-j*(\frac{Z_{3C12}}{Z_{3C12}+Z_L})$


Va bene come procedimento? Ho evitato i numeri in caso di correzioni.
Attendo vostre, grazie come sempre :smt023

Risposte
ingres
Mi sono fermato giusto all'inizio. Sicuro di Zc ?
E perchè il segno - nel calcolo di itot dovuta a e1?
E nel calcolo della itot dovuta a j1 sei proprio sicuro di come stai considerando Z2?

Bianchetto05
Ciao Ingres ti rispondo a tutto

"ingres":
Mi sono fermato giusto all'inizio. Sicuro di Zc ?


Errore mio, poichè $Z_C=-50i$


"ingres":
E perchè il segno - nel calcolo di itot dovuta a e1?


Errore mio


"ingres":
E nel calcolo della itot dovuta a j1 sei proprio sicuro di come stai considerando Z2?


La sequenza dovrebbe essere: zc serie z3, paralleli z1, il tutto serie con z2 giusto?

ingres
"Bianchetto05":
Errore mio, poichè $Z_C=−50i$

OK

"Bianchetto05":
Errore mio

OK

"Bianchetto05":
La sequenza dovrebbe essere: zc serie ze, paralleli z1, il tutto serie con z2 giusto?

OK

Bianchetto05
MEttiamo un pò di numeri...

Sovrapposizione 1:
$Z_{L2}=Z_L+Z_2=400+800j$

$Z_{1L2}=\frac{Z_{L2}*Z_1}{Z_{L2}+Z_1}=176+32j$

$Z_{TOT}=Z_3+Z_C+Z_{1L2}=276-18j$

$i_{TOT}=\frac{e_1}{Z_{TOT}}=-0.02+0.36j$

$i_L=i_{TOT}*(\frac{Z_1}{Z_1+Z_{L2}})=0.06+0.04j$

Sovrapposizione 2:
$Z_{3C}=Z_3+Z_C=100-50j$

$Z_{3C1}=\frac{Z_{3C}*Z_1}{Z_{3C}+Z_1}=70.27-21.62j$

$Z_{3C12}=Z_{3C1}+Z_2=470.27-21.62j$

$i_L=-j*(\frac{Z_{3C12}}{Z_{3C12}+Z_L})=-0.14-0.07j$


La corrente totale è: $i_{L_{TOT}}=-0.08-0.03j$ e mi chiedo se sia corretta dato che è negativa. Cosa ne pensate del procedimento?

ingres
Il valore associato a e1 mi viene diverso.

$i_(text(tot))=0.0235-0.361j$

Prova a riverificarlo e nel caso a correggere anche $i_L$.

Anche nel valore di $Z_(3C12)$ c'è un 4 di troppo. Correggi anche quel valore.

Poi continuo il controllo :D

Bianchetto05
"ingres":
Il valore associato a e1 mi viene diverso.

$i_(text(tot))=0.0235-0.361j$

Prova a riverificarlo e nel caso a correggere anche $i_L$.


Tu il generatore lo ottieni così?

$e=100e^(-j*(\pi/2))=100[cos(-\pi /2)+j sen(-\pi /2)]=-100j$



"ingres":

Anche nel valore di $Z_(3C12)$ c'è un 4 di troppo. Correggi anche quel valore.
Poi continuo il controllo :D


Qual è il 4 di troppo? non dovrebbe essere: $70.27-21.62j + 400$?

Attendo altre correzioni :wink:

RenzoDF
"Bianchetto05":
...
$i_L=i_{TOT}*(\frac{Z_1}{Z_1+Z_{L2}})=0.06+0.04j$...

Scusa se te lo ripeto, ma non puoi usare una sola cifra significativa nei calcoli. :wink:

... spero non ti abbiano insegnato ad usare sempre e solo due cifre decimali. :-D

Bianchetto05
no è che sono io che me ne porto poche dietro per velocizzare tutto qui :lol:

ma per il resto, il procedimento com'è? Con ingres stavamo correggendo le varie cose e in particolare non mi trovo con il generatore (tra me e lui differiscono di molto), un'impedenza e la corrente totale sull'induttore. Spero siano solo errori di calcolo

RenzoDF
"Bianchetto05":
no è che sono io che me ne porto poche dietro per velocizzare tutto qui :lol:...

Ah, bravo, così trovi risultati completamente errati. :D

"Bianchetto05":
ma per il resto, il procedimento com'è? ...

I tuoi calcoli non li ho ancora guardati, anche perché avrei risolto via Thevenin, non via SDE.

Lascio a ingres andare avanti con la correzione del tuo metodo. :D

... vedi quante cifre significative usa Lui? ... tre :!:

Bianchetto05
seguirò il consiglio di portare avanti almeno 3 cifre significative dopo la virgola :smt023 Se devo arrotondare almeno lo faccio con criterio.

RenzoDF
"Bianchetto05":
seguirò il consiglio di portare avanti almeno 3 cifre significative dopo la virgola ...

Il numero di cifre significative non è pari a quelle "dopo la virgola". ;-)

Bianchetto05
sisi è chiaro, ovviamente escludendo gli zeri :wink:

ingres
"Bianchetto05":
Tu il generatore lo ottieni così?....

Ho preso il tuo -100j iniziale e quindi fatto:

$(−100j)/(276−18j)=(−100j)⋅(276+18j)/(276^2+18^2)=..$

Però ora che me lo fai notare trovo un'altra inconsistenza. Se torniamo nel dominio del tempo applicando la parte reale avremo

$e(t) =Re (-100 j e^(j2000t))=Re (-100j*(cos(2000t)+jsin(2000t))= 100 sin (2000t)$ OK tutto bene

ma i(t) = 0.3 j invece non va bene (togli il j).

"Bianchetto05":
Qual è il 4 di troppo? non dovrebbe essere: 70.27−21.62j+400?

Hai assolutamente ragione. Nel rifare il conto mi ero perso il 400.

Bianchetto05
"ingres":
...


quindi ingres mi sembra di capire che oltre il generatore di corrente con un j di troppo il resto sia tutto ok o sbaglio? Con tutte le modifiche proposte mi trovo comunque la i negativa: $i_{L_{TOT}}=-0.01+0.18j$. Ti trovi allo stesso modo?

le due i sono:

$i_L^{\prime}=0.06+0.04i$

$i_L^{''}=-0.07+0.14i$

ingres
Mica tanto. Dai conti mi risulta:

$i'_L = (0.0235 -0.361 j)*(200/(600+800j))=-0.0549-0.0471j$

$itext(")_L =0.3 *(470.27 -21.62 j)/(470.27+778.38j) = 0.0741 - 0.136 j $

RenzoDF
Ok per le relazioni, ma occhio ai loro valori finali delle due correnti parziali ingres. :wink:

... magari a causa di pile scariche nella calcolatrice. :-D

ingres
Grazie Renzo. :D
Corretti. Adesso dovrebbero andar bene.

PS: più che le pile scariche è la calcolatrice di Windows che ha la tendenza a tenersi qualche risultato parziale e far sballare i conti.

RenzoDF
:smt023

Usa SpeQ e non avrai più problemi. ;-)

RenzoDF
Come dicevo, io, per risolvere velocemente, avrei usato Thevenin

Schema via FidoCadJ


Calcolo via SpeQ


Due software completamente FREE. ;-)

Bianchetto05
"ingres":
...$itext(")_L =0.3 *(470.27 -21.62 j)/(470.27+778.38j) = 0.0741 - 0.136 j $


Grazie per i calcoli numerici ingres. Una domanda, dato che i versi delle correnti sono opposti, questa corrente non dovrebbe essere: $itext(")_L =-0.3 *(470.27 -21.62 j)...$ ? Quindi negativa?

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