Tasasuuntaaja ottaa sisään vaihtojännitettä ja antaa ulos suodatettua tasajännitettä. Kuormavastusta R voidaan syöttää molemmilla jännitteillä. Mikä on tasasuuntauksen hyötysuhde, jos oletetaan ideaalinen, häviötön diodisilta.
Tasasuuntauksen hyötysuhde
Anonyymi
45
2215
Vastaukset
- Anonyymi
Siis kokoaaltotasasuuntaus ja mahdollisimman korkeaksi vakiojännitteeksi suodatettu ulostulo.
- Anonyymi
Kuten tuolla toisessa keskustelussa näytettiin, niin isolla kondensaattorilla suodatettuna tasajännite saadaan nousemaan jopa yli vaihtosähkön tehollisjännitteen. Eli samaan vastukseen saa tasasuunnattuna tehoa enemmän kuin mitä saa vaihtosähköllä.
- Anonyymi
Häviöttömän tasasuuntauksen hyötysuhde on 100 prosenttia.
Ideaalisella diodilla tarkoittanet diodia, jolla ei ole lainkaan kynnysjännitettä eikä resistanssia ja induktanssia.- Anonyymi
Joo, diodi on ideaalinen.
- Anonyymi
Kysymys koskee suodatuksen vaikutusta.
- Anonyymi
Anonyymi kirjoitti:
Kysymys koskee suodatuksen vaikutusta.
Ideaalinen puoliaaltotasasuuntaaja suodattaa pois nollan toisella puolella olevan jännitteen.
Varsinaiset vaihtojännitesuodattimet ovat oma lukunsa. Niitähän käytetään esimerkiksi kaiuttimien taajuussuodattimissa ohjaamaan vaihtojännite halutuille elementeille.
https://fi.wikipedia.org/wiki/Elektroniikan_suodattimet
- Anonyymi
Kuormavastukseen saadaan eri määrä tehoa, jos sitä syötetään suoraan, mikä ei välttämättä ole kotitehtävän "oikea" vastaus. Jos kaikki komponentit ovat häviöttömiä niin hyötysuhde on tietenkin 100%.
Syynä tehon määrän muutokseen ei ole se, että tasasuuntauksessa ja suodatuksessa käytetyt komponentit aiheuttaisivat häviöitä vaan se, että suodatuksessa on pakosti oltava mukana induktanssia tai kapasitanssia ja tasasuuntaajakin voi olla jännitteen kertoja.
Jos tehoa syötetään suoraan niin vastuksen R kanssa sarjassa on vaihtojännitelähteen sisäinen impedanssi Z. Nämä yhdessä määräävät vastuksen läpi kulkevan virran I = U/(R Z)
Jos tehoa syötetään tasasuuntauksen ja suodatuksen kautta niin vastuksen R näkemä jännite riippuu suodattimen tarkasta rakenteesta. Mietipä mitä tapahtuu jos tasasuuntaajana onkin häviötön jännitteen tuplaaja tai kymmenkertaistaja. - Anonyymi
Olkoon vaihtojännite U0 sin(wt).
Jos vastusta R syötetään tuolla jännitteellä, niin teho P1=(U0/sqrt(2))^2/R.
Tasasuunnatun ja suodatetun jänitteen keskiarvo on U0*2/pii. Kun tällä syötetään vastusta R, niin teho P2= (U0*2/pii)^2/R.
Tehojen suhde eli hyötysuhde on
r = P2/P1 = (2/pii)^2 / (1/sqrt(2))^2 = 0.81
Minne häviää 19 % tehosta ? Tätä pähkäilen.- Anonyymi
Tehoa ei häviä mihinkään.
- Anonyymi
Anonyymi kirjoitti:
Tehoa ei häviä mihinkään.
Kyllähän häviöteho on yleisesti käytetty termi. Mutta energia ei häviä. Se vain muuttaa muotoaan.
- Anonyymi
Pieni vihje: Yhdistelmä jännitelähde tasasuuntaaja suodatin kuorma ottaa enemmän virtaa kuin yhdistelmä jännitelähde kuorma. Tuo ottovirta ei myöskään ole sinimuotoista vaan kulkee ainoastaan jännitteen huippuarvojen kohdalla ladaten tuollon kondensaattoria. Aikanaan isoissa suodatetuissa virtalähteissä jouduttiin rajoittamaan kytkentähetkellä kulkevaa syöksyvirtaa, joka johtui suodattimen kondensaattoreiden latautumisesta.
Tasasuuntaajan läpi ei kulje virtaa ennenkuin jännitelähteeltä tuleva jännite ylittää suodattimen kondensaattoriin varatun jännitteen. Ja kun tuo jännite taas alittuu niin ideaalisen tasasuuntaajan läpi kulkeva virta putoaa äärett ömän nopeasti nollaan. - Anonyymi
Anonyymi kirjoitti:
Pieni vihje: Yhdistelmä jännitelähde tasasuuntaaja suodatin kuorma ottaa enemmän virtaa kuin yhdistelmä jännitelähde kuorma. Tuo ottovirta ei myöskään ole sinimuotoista vaan kulkee ainoastaan jännitteen huippuarvojen kohdalla ladaten tuollon kondensaattoria. Aikanaan isoissa suodatetuissa virtalähteissä jouduttiin rajoittamaan kytkentähetkellä kulkevaa syöksyvirtaa, joka johtui suodattimen kondensaattoreiden latautumisesta.
Tasasuuntaajan läpi ei kulje virtaa ennenkuin jännitelähteeltä tuleva jännite ylittää suodattimen kondensaattoriin varatun jännitteen. Ja kun tuo jännite taas alittuu niin ideaalisen tasasuuntaajan läpi kulkeva virta putoaa äärett ömän nopeasti nollaan.Hakusana full wave rectifier ripple current.
Kun tasasuuntaaja syöttää tehoa kuormaan ilman suodatinta niin virta seuraa jännitettä suoraan. Kun välissä on suodatin niin tasasuuntaajan pitää samaan aikaan syöttää virtaa sekä kuormaan R että sen rinnalla olevaan suodatuskondensaattoriin. Tasurin ottama virta siis kasvaa suodatuksen vaatiman lisävirran vuoksi. - Anonyymi
Anonyymi kirjoitti:
Kyllähän häviöteho on yleisesti käytetty termi. Mutta energia ei häviä. Se vain muuttaa muotoaan.
Energia on teho kertaa aika. Jos tehoa häviää, niin häviää energiaakin.
- Anonyymi
Anonyymi kirjoitti:
Pieni vihje: Yhdistelmä jännitelähde tasasuuntaaja suodatin kuorma ottaa enemmän virtaa kuin yhdistelmä jännitelähde kuorma. Tuo ottovirta ei myöskään ole sinimuotoista vaan kulkee ainoastaan jännitteen huippuarvojen kohdalla ladaten tuollon kondensaattoria. Aikanaan isoissa suodatetuissa virtalähteissä jouduttiin rajoittamaan kytkentähetkellä kulkevaa syöksyvirtaa, joka johtui suodattimen kondensaattoreiden latautumisesta.
Tasasuuntaajan läpi ei kulje virtaa ennenkuin jännitelähteeltä tuleva jännite ylittää suodattimen kondensaattoriin varatun jännitteen. Ja kun tuo jännite taas alittuu niin ideaalisen tasasuuntaajan läpi kulkeva virta putoaa äärett ömän nopeasti nollaan.Iso vihje: aloittaja kirjoitteli häviöttömästä ideaalipiiristä.
- Anonyymi
Olet ymmärtänyt asian väärin.
Ei tasasuunnatun tehon jännite ole vaihtojännitteen keskiarvo, haan tehollinen keskiarvo.
Tehohukka liittyy muihin tekijöihin, teoriassa jännitteen suunnanmuutos ei vaikuta tehoon. - Anonyymi
Anonyymi kirjoitti:
Olet ymmärtänyt asian väärin.
Ei tasasuunnatun tehon jännite ole vaihtojännitteen keskiarvo, haan tehollinen keskiarvo.
Tehohukka liittyy muihin tekijöihin, teoriassa jännitteen suunnanmuutos ei vaikuta tehoon.Yleisesti käytetään kerrointa 0,9003 minkä verran kokoaaltotasasuuntaus hävittää läpäisytehoa verrattun mikä olisi vaihtosähköllä.
- Anonyymi
Anonyymi kirjoitti:
Olet ymmärtänyt asian väärin.
Ei tasasuunnatun tehon jännite ole vaihtojännitteen keskiarvo, haan tehollinen keskiarvo.
Tehohukka liittyy muihin tekijöihin, teoriassa jännitteen suunnanmuutos ei vaikuta tehoon.Olen ymmärtänyt niin, että kokoaaltotasasuunnattu suodattamaton jännite koostuu siniaallon puolikkaista. Näistä laskettu tehollinen arvo on sama kuin alkuperäisen vaihtojännitteen tehollinen arvo. OK, ei ongelmaa.
Jos sitten tuo puolikkaista koostuva jännite tasoitetetaan eli keskiarvoistetaan suodattamalla, niin näin saadun keskiarvojännitteen samaan vastukseen antama teho on vain tekijällä 0.81 eli 19 % pienempi.
Mihin perustuu se, että tuo tasoitettu (suodatettu) jännite onkin sama kuin alkuperäisen vaihtojännitteen tehollinen arvo. - Anonyymi
Anonyymi kirjoitti:
Yleisesti käytetään kerrointa 0,9003 minkä verran kokoaaltotasasuuntaus hävittää läpäisytehoa verrattun mikä olisi vaihtosähköllä.
Ideaalipiirissä ei yleisesti ole tehohäviöitä.
- Anonyymi
Anonyymi kirjoitti:
Olen ymmärtänyt niin, että kokoaaltotasasuunnattu suodattamaton jännite koostuu siniaallon puolikkaista. Näistä laskettu tehollinen arvo on sama kuin alkuperäisen vaihtojännitteen tehollinen arvo. OK, ei ongelmaa.
Jos sitten tuo puolikkaista koostuva jännite tasoitetetaan eli keskiarvoistetaan suodattamalla, niin näin saadun keskiarvojännitteen samaan vastukseen antama teho on vain tekijällä 0.81 eli 19 % pienempi.
Mihin perustuu se, että tuo tasoitettu (suodatettu) jännite onkin sama kuin alkuperäisen vaihtojännitteen tehollinen arvo.Jännitteen keskiarvo on vain laskennallinen siniaallon keskiarvo, se ei liity mitenkään tehoon ! ! !
- Anonyymi
Anonyymi kirjoitti:
Jännitteen keskiarvo on vain laskennallinen siniaallon keskiarvo, se ei liity mitenkään tehoon ! ! !
No mitä sieltä virtalähteen tasavirtapuolelta mittari näyttää, jos syöttöpuolella on vaihtojännite, jonka tehollinen arvo on vaikkapa 12 V.
- Anonyymi
Anonyymi kirjoitti:
No mitä sieltä virtalähteen tasavirtapuolelta mittari näyttää, jos syöttöpuolella on vaihtojännite, jonka tehollinen arvo on vaikkapa 12 V.
Mee nukkumaan.
- Anonyymi
Anonyymi kirjoitti:
Mee nukkumaan.
Aikaisemmin trollit olivat matikka- ja fysiikapalstalla harvinaisia. Mutta ajat muuttuu, näköjään.
- Anonyymi
Anonyymi kirjoitti:
Iso vihje: aloittaja kirjoitteli häviöttömästä ideaalipiiristä.
Vielä isompi vihje: Niin kirjoitin minäkin häviöttömästä ideaalipiiristä.
Vänkääjä ei nyt ymmärrä, että ilmiö tapahtuu nimenomaan häviöttömässä ideaalipiirissä. Häviötön suodatinkondensaattori ei häviöttömän tasasuuntaajan ulostulon rinnalle kytkettynä hukkaa tehoa mutta antaa suotimen lähdössä ulospäin enemmän tehollista jännitettä ja vähemmän tehollista virtaa kuin mitä tasasuuntaajan sisääntuloon menee. Se toimii impedanssin muuntimena.
Tehoa laskettaessa pitää huomioida niin jännite kuin myös virta. Suodatin muuttaa sekä jännitettä että virtaa. Näytät itse huomioineesi vain jännitteen olettaen virheellisesti virran pysyvän suodatuksesta huolimatta samana, missä kohdassa virhe tapahtuu. Virta nimittäin muuttuu diodien ja suodatuksen yhteisvaikutuksen vuoksi sekä voimakkuudeltaan että aaltomuodoltaan.
Tämäkin alkaa kuullostaa ihan "avustusanomuksen" tyyliseltä vänkäämiseltä.
https://keskustelu.suomi24.fi/t/17035856/avustusanomus- - Anonyymi
Anonyymi kirjoitti:
No mitä sieltä virtalähteen tasavirtapuolelta mittari näyttää, jos syöttöpuolella on vaihtojännite, jonka tehollinen arvo on vaikkapa 12 V.
Mittari ei näytä mitään järkevää arvoa, koska sen skaalaa ei ole todennäköisesti kalibroitu sykkivälle tasajännitteelle.
- Anonyymi
Anonyymi kirjoitti:
Ideaalipiirissä ei yleisesti ole tehohäviöitä.
Ideaalipiirejä ei ole yleisesti kaupasta ostettavissa.
- Anonyymi
Anonyymi kirjoitti:
Olen ymmärtänyt niin, että kokoaaltotasasuunnattu suodattamaton jännite koostuu siniaallon puolikkaista. Näistä laskettu tehollinen arvo on sama kuin alkuperäisen vaihtojännitteen tehollinen arvo. OK, ei ongelmaa.
Jos sitten tuo puolikkaista koostuva jännite tasoitetetaan eli keskiarvoistetaan suodattamalla, niin näin saadun keskiarvojännitteen samaan vastukseen antama teho on vain tekijällä 0.81 eli 19 % pienempi.
Mihin perustuu se, että tuo tasoitettu (suodatettu) jännite onkin sama kuin alkuperäisen vaihtojännitteen tehollinen arvo.On oleellista millä se tasasuunnattu jännite suodatetaan.
Kondensaattorilla jännite saadaan jopa nousemaan, tosin ottovirta verkosta ei ole enää sinimuotoista.
Kun suodatus tehdään induktanssilla, jännite ei nouse vaan asettuu keskiarvon tasolle.
- Anonyymi
Aloitus liittyy suoraan hetki sitten alkaneeseen keskusteluun vaihtovirran tehollisarvosta:
https://keskustelu.suomi24.fi/t/17073168/vaihtosahkon-keskiarvo-ja-tehollisarvo- Anonyymi
Tämän keskustelun avaaja haluaa keskustella siitä miten suodatuksen lisääminen vaikuttaa tasasuunnattuun sähköön.
- Anonyymi
Elektronisten kytkentöjen ihmettelijöille suosittelen tätä ilmaista ja varsin helppokäyttöistä spice-simulointiohjelmaa, jolla voi mitata virtuaalisesti jännitteet ja virrat haluamistaan kohdista kytkentöjä.
https://www.analog.com/en/design-center/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator.html
Spice on alun perin julkaistu joskus 1970 - luvun alussa. Tässä ilmaisversiossa kytkennnän voi halutessaan piirtää hiirellä. - Anonyymi
" Tasasuuntaaja ottaa sisään vaihtojännitettä ja antaa ulos suodatettua tasajännitettä. "
Väärin.
Tasasuuntaaja ei suodata antojännitettään mitenkään.
Kun lisätään suodatuskondensaattori antojännitteeseen, eivät mitkään jännitteen keskiarvon tai tehollisarvon laskentakaavat tasajännitteelle enää päde.- Anonyymi
Tarkoitin tuolla koko "mokkulaa" sudattimineen, kuten PC virtalähde. Sisään muuntajalla muunnettu vaihtojännite ja ulos suodatettu tasajännite.
Yksinkertaisin suodatin on RC-suodatin. Konkan rinnalle tulee sitten kuormavastus Rk. Jos pannaan pelkkä konkka, niin R edustaa vain johdon vastusta muuntajalta konkalle. Näin ennen tehtiin omatekoisissa virityksissä. Tarvitaan iso konkka, jotta suodattimen aikavakio (RC) saadaan riittävän pitkäksi. Jos R kasvatetaan, niin pärjätään pienemmällä konkalla. Silloin kuitenkin häviöteho R:ssä kasvaa. - Anonyymi
Anonyymi kirjoitti:
Tarkoitin tuolla koko "mokkulaa" sudattimineen, kuten PC virtalähde. Sisään muuntajalla muunnettu vaihtojännite ja ulos suodatettu tasajännite.
Yksinkertaisin suodatin on RC-suodatin. Konkan rinnalle tulee sitten kuormavastus Rk. Jos pannaan pelkkä konkka, niin R edustaa vain johdon vastusta muuntajalta konkalle. Näin ennen tehtiin omatekoisissa virityksissä. Tarvitaan iso konkka, jotta suodattimen aikavakio (RC) saadaan riittävän pitkäksi. Jos R kasvatetaan, niin pärjätään pienemmällä konkalla. Silloin kuitenkin häviöteho R:ssä kasvaa.RC-suodatin suodattaa diodisillan kautta tulevat siniaallon puolikkaat tasajännitteeksi, joka vastaa puolikkaiden aritmeettista keskiarvoa, jos R/Rk on riittävän pieni. Konkan navoissa näkyy tämä suodatettu jännite ja se syöttää kuormavastusta Rk.
- Anonyymi
Anonyymi kirjoitti:
RC-suodatin suodattaa diodisillan kautta tulevat siniaallon puolikkaat tasajännitteeksi, joka vastaa puolikkaiden aritmeettista keskiarvoa, jos R/Rk on riittävän pieni. Konkan navoissa näkyy tämä suodatettu jännite ja se syöttää kuormavastusta Rk.
RC-suodatin ei ole mikään häviötön komponentti eli sitä koskevat jutut roskakoppaan.
- Anonyymi
Anonyymi kirjoitti:
RC-suodatin ei ole mikään häviötön komponentti eli sitä koskevat jutut roskakoppaan.
Ei sellaista ole kukaan tässä ketjussa väittänyt. Pysyisit vain siellä ilimanpilluu-palstalla, trolli.
- Anonyymi
Anonyymi kirjoitti:
Ei sellaista ole kukaan tässä ketjussa väittänyt. Pysyisit vain siellä ilimanpilluu-palstalla, trolli.
Nettisadisti 97%-silkkaapaskaa joutuu kerjäämään huomiota täältä fysiikan puolelta kun sen pääasiallinen viihdyke eli ilmastonmuutos - palstan alipainehitsari pitää kirjoitustaukoa. Joutuu siis hankkimaan tyydytyksensä muulla tavalla. Tuo nimenomainen trollin yritelmä on tunnistettavissa yhden rivin mukahauskoista kommenteista.
- Anonyymi
Anonyymi kirjoitti:
Nettisadisti 97%-silkkaapaskaa joutuu kerjäämään huomiota täältä fysiikan puolelta kun sen pääasiallinen viihdyke eli ilmastonmuutos - palstan alipainehitsari pitää kirjoitustaukoa. Joutuu siis hankkimaan tyydytyksensä muulla tavalla. Tuo nimenomainen trollin yritelmä on tunnistettavissa yhden rivin mukahauskoista kommenteista.
APH on taas kirjoitustauolla joten odotettavissa "hauskoja" kommentteja.
- Anonyymi
Otetaan 1 V vaihtojännite, jolle kulmataajuus w=1, jolloin U(t)=sin(t).
(sin(t) integraali puolijakson (pii) yli)/pii on 2/pii=0.637. Eli ideaalinen suodatettu tasajännite on tuon verran. Tasajännitteellä ( U(t)=vakio) se on myös jännitteen tehollisarvo ( P=U^2/R).
Suodattamattoman jännitteen U(t) tehollisarvo on sqrt((integraali sin(t)^2 puolijakson yli)/pii). Se on sqrt(0.5)=0.707.
Tasasuunnatun ja suodatetun jännitteen tehollisarvo on tekijällä 0.901 pienempi. Samaan vastukseen saadaan tasasuunnattuna tekijällä 0.901^2 = 0.81 pienempi teho.
Kyse ei ole hyötysuhteesta. Ideaalisin oletuksin energiaa ei häviä mihinkään. Tasasuunattu virtalähde ottaa verkosta tekijällä 0.81 ( 0.637^2/0.707^2) pienemmän tehon.- Anonyymi
Tuo on siis ideaalisin oletuksin.
Käytännössä suodatuksella on hintansa. Yksinkertaisen RC-suodatuksen vastuksessa syntyy tehohäviötä. Mitä suurempi R, sitä suurempi tehohäviö. Toisaalta konkka C voi tällöin olla pienempi.
Parhaiden virtalähteiden hyötysuhde on 90 % tasoa.
- Anonyymi
Jos suodatuksen jälkeen jännitteen vaihtelu on nolla, niin vaihtojännitteen ollssa huipussaan virtaa kulkee äärettämän paljon nollan ajan.
Paljonko on nolla kertaa ääretön?- Anonyymi
Raja-arvoja voidaan joissakin tapauksissa laskea.
Esim. lim x -> 0 sin(x)/x = 1
- Anonyymi
Tämä aloitus muistuttaa taanoin Tekniikan Maailman "Kysykää meiltä" -palstalla ollutta ideaa, joka meni tähän tapaan: Tasavirtamoottori pyörittää vaihtovirtageneraattoria, jonka tuottama virta tasasuunnataan diodeilla ja suodatetaan kondensaattoreilla. Koska suodatettu tasajännite on vaihtojännitteen tehollisarvoa korkeampi (osapuilleen kertoimella 1.4) niin syötettäessä tämä korkeampi jännite ensin mainitulle tasavirtamoottorille saavutetaan nettohyöty, joka voittaa systeemissä esiintyvät häviöt ja nettoenergiaa tuottava ikiliikkuja on valmis.
Tämäkin idea kaatui jo kättelyssä periaatteeseen "tyhjästä on paha nyhjäistä" ja tarkemmin katsottuna esim. siihen että diodeissa on jännitehäviö ja sen myötä tehohäviö, jonka suuruus on virta x jännitehäviö. Ja toki myös siihen että ideaalisia generaattoreita/moottoreita ei ole olemassa.- Anonyymi
"Koska suodatettu tasajännite on vaihtojännitteen tehollisarvoa korkeampi ..."
Onhan se tasajännite kuormittamattomana korkeampi, mutta lähtöimpedanssi on sellainen, että hyötykuorma pudottaa sitä huippuarvostaan nopeasti.
- Anonyymi
Jos se tasasuuntaaja on ideaalinen, niin hyötysuhde on 1, jos kondensaattorilla saadaan tasurin jäkeinen jännite nousemaan lähemmäksi vaihtojännitteen huippuarvoa, se aiheuttaa sen että vaihtosähkönkin virta kasvaa vastaavasti.
Eli ideaaliselta tasurilta ja kondesaattorilta saadun tasavirran hyötysuhde vaihtovirtaan nähden on edelleenkin se samainen 1. Ei sen kummempaa.
Ketjusta on poistettu 3 sääntöjenvastaista viestiä.
Luetuimmat keskustelut
Israel aloitti 3. maailmansodan
https://www.is.fi/ulkomaat/art-2000011297979.html Israel se sitten aloitti näköjään kolmannen maailmansodan.4622848Kaksi vuotta
Sitten mä ihastuin suhun päätä pahkaa, kun meillä klikkasi heti ekasta päivästä lähtien. Et varmasti tunne samoin ja tek152675Nainen, meidän talossa on säännöt
1. Mies on aina oikeassa. 2. Ei vastaväitteitä. 3. Mäkättäminen kielletty. 4. Suhde on tärkein. 5. Ei salaisuuksia. 6. E2721618Miksi me ei mies voida edes viestitellä irl?
En odota enkä vaadi mitään, voitaisiin vain olla yhteyksissä jollain tapaa ihan oikeasti.841204Raamatun kiroukset ja uhkaukset osoittavat sen ihmisperäisyyden
"Se sanotaan galatalaiskirjeessä, että jos joku levittää väärää evankeliumia: "...jos joku julistaa teille evankeliumia4411145Oliko Farmi-finaalitehtävät mielestäsi tasaveroisia Lloydin ja Johannan välillä?
Onnea Farmi-voitosta, Lloyd. Et tainnut olla ihan kaikkien suosikki, mutta puskit voittoon! Oliko finaalitehtävät miel631098- 156980
Rakennetaanko yhdessä?
Haluaisin rakentaa sun kanssa yhteistä tulevaisuutta❤️ Onko meistä siihen? Huomaan että sulta puuttuu se joku tärkeä elä41938- 56909
- 79895