¿Qué valor de C debe agregarse en paralelo para que el circuito parezca puramente resistivo?

Actualmente estoy trabajando en Fundamentos de circuitos eléctricos de Cogdell y encontré el problema 4.39 d) como se muestra a continuación:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Anteriormente en la pregunta, encontré que la frecuencia que se usará es 43.3x10 ^ 3 rad / s. Ahora, para que el circuito parezca puramente resistivo, la parte reactiva debe sumar 0. En la parte c) de la pregunta, la capacitancia se agregaba en serie, así que simplemente usé wL-(1/wC)=0. Sin embargo, para d), la capacitancia debe estar en paralelo con el inductor, lo que lleva a la ecuación (aparentemente) irresoluble:

ingrese la descripción de la imagen aquí

El libro dice que la respuesta es C=0.1uF, y que debería conducir a una impedancia real de 400 ohmios. El único enfoque para esta pregunta que no he tomado es usar la fórmula para el ángulo de impedancia para un circuito R(L||C), pero en realidad no estoy seguro de cuál es esa fórmula. ¡Cualquier idea o sugerencia es apreciada! Gracias.

Respuestas (3)

No, debe considerar el capacitor en paralelo a los puertos de entrada, como se muestra a continuación:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Ahora es más fácil encontrar primero la admitancia de entrada y luego igualar las partes imaginarias a cero para encontrar la capacitancia correcta. Invierta la parte real para obtener la impedancia real.

¡Eso tiene sentido! Volví a calcular la expresión de impedancia para C||(R+L) en lugar de R+(L||C) y obtuve la respuesta en el libro. Es curioso cómo, a veces, la parte más difícil de una pregunta es configurarla correctamente: P Gracias por la ayuda.

sin embargo, la capacitancia debe estar en paralelo con el inductor

No, no es porque eso lleva a que toda la impedancia sea infinita; una resistencia en serie con L||C en resonancia --> infinito.

El condensador se aplica a través de los dos terminales de la izquierda y, por lo tanto, la impedancia compuesta es: -

R + j ω L 1 ω 2 L C + j ω R C

Si luego tomas el conjugado complejo del denominador y multiplicas la parte superior e inferior de la ecuación, el denominador se vuelve puramente real pero el numerador es complejo. Numerador: -

R R L C ω 2 j ω R 2 C + j ω L j ω 3 L 2 C + ω 2 R L C

Y la solución necesaria es para cuando las partes imaginarias son cero, es decir: -

= R 2 C + L ω 2 L 2 C = 0

Si reduce esto un poco, encontrará que la frecuencia donde la impedancia es real es: -

ω = 1 L C R 2 L 2

Ya sabes lo que son omega, R y L, así que conéctalos en la fórmula anterior y reorganízalos para encontrar C.

La forma más fácil es ω o = 1 / L C luego resuelva para C para la serie.

Aquí la reactancia de X C cancela X L . Z = R 1 ω C + ω L = R + 0

Para derivación use la suma de admitancia, Y.

Y = 1 / R | | ( 1 ω L ω C ) = 1 / R | | 0 = 0 por tanto, Z es infinito.

En ambos casos, la solución es la misma primera fórmula fácil.

No, esto está mal Tony.
Bien, Andy. .. prfa aconsejen
Creo que su suposición de que la C es paralela a la L (como asume el OP) es incorrecta. C está entre los terminales de entrada.
Vaya, mis ojos deben estar empeorando