Bestäm strömmen genom kondensator vid tiden 5.3 ms (Fysik/Fysik 2)

Perioden är inte 5,3 ms.

Pieter Kuiper skrev:
Perioden är inte 5,3 ms.

Okej hur får man fram perioden här?

destiny99 skrev:
Pieter Kuiper skrev:
Perioden är inte 5,3 ms.

Okej hur får man fram perioden här?

Man tittar i grafen?

Pieter Kuiper skrev:
destiny99 skrev:
Pieter Kuiper skrev:
Perioden är inte 5,3 ms.

Okej hur får man fram perioden här?

Man tittar i grafen?

Men ska man ta skillnaden mellan de två topparna? Då får jag 17.7 ms.

Tillägg: 29 mar 2024 17:08

Jag var tvungen att skriva upp alla tal mellan 5 till 10 och sen hitta mittentalet och samma sak mellan 20 och 25. Då fick jag 7.5 respektive 22.5. Drar man bort dem från varandra får jag perioden till 15 ms.

Enklast är att titta på kurvans lägsta punkter.

Ture skrev:
Enklast är att titta på kurvans lägsta punkter.

Du menar där det står 15 ms? Men jag förstår ej riktigt vad du vill med det eller hur du tänker räkna ut perioden här.

Du vet väl vad en sinuskurvas period är?

Har det gått en hel period mellan 0 och 15 ms?

Ture skrev:
Du vet väl vad en sinuskurvas period är?

Har det gått en hel period mellan 0 och 15 ms?

Ja en sinuskurva period är 360 grader? Jag vill svara att det ej är en hel period mellan 0 och 15 ms. De första två topparna utgör en period.

Visst är det en period mellan de två första topparna, men det är oxå en hel period mellan de två första "bottnarna"

Ture skrev:
Visst är det en period mellan de två första topparna, men det är oxå en hel period mellan de två första "bottnarna"

Jag ser bara en botten och den andra syns ej bra där vid 30. Men du menar att den andra botten är vid 30 ?

Jag ser tre bottnar, vid 0, vid 15 och vid 30 ms

Ture skrev:
Jag ser tre bottnar, vid 0, vid 15 och vid 30 ms

Jaha 0:an missade jag. Jo men det blir en botten där med om man ska rita ut på andra sidan av grafen. Ja mellan 0 och 15 ms är det en period. Samma sak mellan 15 ms och 30 ms är det en period ocksså.

Ja, så periodtiden är 15 ms!

Då är det dags att skriva upp hur spänningens funktion ser ut.

Det behöver du för att kunna få fram strömmen vid ett vist tidsögonblick.

u =i*Z

Ture skrev:
Ja, så periodtiden är 15 ms!

Då är det dags att skriva upp hur spänningen funktion ser ut.

Det behöver för att kunna få fram strömmen vid ett vist tidsögonblick.

u =i*Z

Hm så min härledning för att få ut I funkar ej trots att vi fått rätt med periodtiden? Då får jag 0.21 A medan facit får -0.24 A

Eftersom såväl ström som spänning varierar med tiden måste vi i ekvationen

u = i*Z sätta in t = 5,3 ms för att få rätt svar.

u och i är funktioner av t

Hur ser u(t) ut? Titta på kurvan och försök skapa en funktion utifrån det.

Ture skrev:
Eftersom såväl ström som spänning varierar med tiden måste vi i ekvationen

u = i*Z sätta in t = 5,3 ms för att få rätt svar.

u och i är funktioner av t

Hur ser u(t) ut? Titta på kurvan och försök skapa en funktion utifrån det.

Ja det finns ju u=u_hattsin(wt). Vi vet tiden ,perioden samt u_hatt. Då kan vi få ut vad u är och använda U=X_C *I

Stämmer det med kurvan?

Kolla exvis vid t =0, blir u =-150 V?

Ture skrev:
Stämmer det med kurvan?

Kolla exvis vid t =0, blir u =-150 V?

Varför har vi=-150 V?? Jo jag ska räkna och kolla.

destiny99 skrev:
Ture skrev:
Stämmer det med kurvan?

Kolla exvis vid t =0, blir u =-150 V?

Varför har vi=-150 V??

Så ser kurvan ut.

En kommentar till:

I den här uppgiften efterfrågas ett momentanvärde på strömmen därför måste vi ta hänsyn till fasförkjutningen.

Som du säkert känner till så gäller för en rent kapacitiv belastning att strömmen kommer pi/2 före spänningen,

Detta eftersom i = dQ/dt = C*du/dt

om vi bara räknar med u = i*Z missar vi fasförskjutningen och får fel värde på strömmen.

Ture skrev:
En kommentar till:

I den här uppgiften efterfrågas ett momentanvärde på strömmen därför måste vi ta hänsyn till fasförkjutningen.

Som du säkert känner till så gäller för en rent kapacitiv belastning att strömmen kommer pi/2 före spänningen,

Detta eftersom i = dQ/dt = C*du/dt

om vi bara räknar med u = i*Z missar vi fasförskjutningen och får fel värde på strömmen.

Nu blev detta rörigt. Jag känner ej till någon fasförskjutning eller att strömmen kommer före pi/2. Att uppgifteb handlar om momentvärde på strömmen förstår jag från att de vill veta det då de sa vid den här tiden de gav oss i frågan

Ture skrev:
destiny99 skrev:
Ture skrev:
Stämmer det med kurvan?

Kolla exvis vid t =0, blir u =-150 V?

Varför har vi=-150 V??

Så ser kurvan ut.

Jag förstår ej. Det står ej -150 V på grafen.

Vid tiden t = 0 är spänningen - 150 V enligt ovan.

När du fått rätt funktion för spänningen sfa tiden tar vi resonemanget om fasförkjutningen

Ture skrev:

Vid tiden t = 0 är spänningen - 150 V enligt ovan.

När du fått rätt funktion för spänningen sfa tiden tar vi resonemanget om fasförkjutningen

Ja juste. Jag har tyvärr ingen funktion framför mig förutom den jag skrev om i #17. Se bild nedan.

vad tror du om att prova med den här?

Ture skrev:
vad tror du om att prova med den här?

Visst men varför ska vi prova den men ej den jag skrev i #25?

För att den du skrev i #25 ger u = 0 V vid t = 0 vilket är fel!

$u = 150 * \sin (\frac{2 π}{15} t - \frac{π}{2})$

där t ska anges i ms borde ge den kurva vi har fått given i uppgiften

Så ser den ut, verkar vara samma som i uppgiften.

som du ser i ditt formelblad

innehåller funktionen för strömmen ingen förskjutning (dvs -pi/2) på det sätt som spänningen gör.

Vilket var det jag försökte förklara i inlägg #21

Vi kan utnyttja att toppvärdena har relationen

u^topp = i^topp*Z

så i^topp = 150*2pi*4,8*10^-6/(15*10^-3) = 0,301 A och strömmen i får då funktionen

$i = 0, 3 * \sin (\frac{2 π}{15} t)$ , t i ms, och med t = 5,3 blir strömmen

0,24 A

Ture skrev:
För att den du skrev i #25 ger u = 0 V vid t = 0 vilket är fel!

$u = 150 * \sin (\frac{2 π}{15} t - \frac{π}{2})$

där t ska anges i ms borde ge den kurva vi har fått given i uppgiften

Så ser den ut, verkar vara samma som i uppgiften.

som du ser i ditt formelblad

innehåller funktionen för strömmen ingen förskjutning (dvs -pi/2) på det sätt som spänningen gör.

Vilket var det jag försökte förklara i inlägg #21

Vi kan utnyttja att toppvärdena har relationen

u^topp = i^topp*Z

så i^topp = 150*2pi*4,8*10^-6/(15*10^-3) = 0,301 A och strömmen i får då funktionen

$i = 0, 3 * \sin (\frac{2 π}{15} t)$ , t i ms, och med t = 5,3 blir strömmen

0,24 A

Det jag har svårt att förstå är varför vi behöver 4 formler när det sista är det som ger svaret? Jag känner ej att jag hänger med på vad du gjort.

1) Hur fick du fram i_topp? Jag ser en massa instoppade siffror men kan ej se vilka formler du använde. (Svårt att hänga med)

2) varför använde du i=i_hatt*sin(wt) och ej formeln med u_hatt? Du sa tidigare till mig att jag hade fel när jag använde u= 150sin(wt).

3) du säger att vi ska använd formel med fasförskjutning men jag är ej med på orsaken förutom att det stämmer med grafen. Varför just den?

Dags att sova för mig, i morgon är jag upptagen med annat, om ingen annan ger dig svarinnan återkommer jag om några dagar.

/T

Ture skrev:
Dags att sova för mig, i morgon är jag upptagen med annat, om ingen annan ger dig svarinnan återkommer jag om några dagar.

/T

Okej men jag förstår inte förrän mina 3 frågor är besvarade. Så jag lämnar tråden olöst. Vi hörs!

Det första du bör göra är att ta fram ett uttryck för spänningen $u(t)$ . Den ska se ut som- och ge samma värden som funktionen i grafen till uppgiften.

Testa att sätta in några tidsvärden för att vara helt säker på att den funktion $u(t)$ du tagit fram är den som visas i uppgiftens graf.

Till exempel ska $u(0)=u(15\mathrm{ms})=-150\mathrm{V}$

Och $u(7.5\mathrm{ms})=150\mathrm{V}$

Hur ser din funktion ut?

I nästa steg kan du antingen använda $j\omega$ -metoden eller det enkla sambandet

$Q=CU$

$\displaystyle I\left(t\right)=\frac{dQ}{dt}=C\frac{d U}{dt}$

D4NIEL skrev:
Det första du bör göra är att ta fram ett uttryck för spänningen $u(t)$ . Den ska se ut som- och ge samma värden som funktionen i grafen till uppgiften.

Testa att sätta in några tidsvärden för att vara helt säker på att den funktion $u(t)$ du tagit fram är den som visas i uppgiftens graf.

Till exempel ska $u(0)=u(15\mathrm{ms})=-150\mathrm{V}$

Och $u(7.5\mathrm{ms})=150\mathrm{V}$

Hur ser din funktion ut?

I nästa steg kan du antingen använda $j\omega$ -metoden eller det enkla sambandet

$Q=CU$

$\displaystyle I\left(t\right)=\frac{dQ}{dt}=C\frac{d U}{dt}$

nej min formel är ej rätt. Såhär gjorde facit men jag förstår ej varför de skrev i=i_hattsin(wt-pi/2+pi/2) och sen förstår jag ej påståendet " Strömmen har samma period som spänningen men ligger pi/2 före spänningen". strömmen har väl ingen fasförskjutning som spänningen? På slutet svarar de med -0.24 A ,varför gör de det?

Jag tror du ska börja med att försöka förstå hur du kan teckna en funktion för spänningen baserat på grafen i uppgiften.

I det ingår att bestämma tre saker (varav ni har diskuterat det mesta, men repetera gärna!)

Amplitud $A$ eller $\hat{u}$
vinkelhastighet $\omega=2\pi f = \frac{2\pi}{T}$
Fasförskjutning $\varphi$

$u(t)=\hat{u}\sin\left(\omega t -\varphi\right)$

Det du verkar ha missat är betydelsen av fasförskjutningen $\varphi$ .

Innan du har förstått hur ditt uttryck $u(t)$ hänger ihop med grafen tror jag det svårt för dig att förstå hur strömmen förhåller sig till spänningen i ursprungsgrafen. Facit använder en metod som bygger på att du förstår fasförskjutningen $\varphi$ .

När du är helt klar med $u(t)$ kan du gå vidare. Strömmen ligger 90 grader före spänningen i en rent kapacitiv last (kondensator). Du kan hitta strömmen på flera olika vis.

D4NIEL skrev:
Jag tror du ska börja med att försöka förstå hur du kan teckna en funktion för spänningen baserat på grafen i uppgiften.

I det ingår att bestämma tre saker (varav ni har diskuterat det mesta, men repetera gärna!)

Amplitud $A$ eller $\hat{u}$

vinkelhastighet $\omega=2\pi f = \frac{2\pi}{T}$

Fasförskjutning $\varphi$

$u(t)=\hat{u}\sin\left(\omega t -\varphi\right)$

Det du verkar ha missat är betydelsen av fasförskjutningen $\varphi$ .

Innan du har förstått hur ditt uttryck $u(t)$ hänger ihop med grafen tror jag det svårt för dig att förstå hur strömmen förhåller sig till spänningen i ursprungsgrafen. Facit använder en metod som bygger på att du förstår fasförskjutningen $\varphi$ .

När du är helt klar med $u(t)$ kan du gå vidare. Strömmen ligger 90 grader före spänningen i en rent kapacitiv last (kondensator). Du kan hitta strömmen på flera olika vis.

När jag tittar på grafen så ser jag att amplituden är 150 och perioden vi fick ut var 15 ms så vi behöver bestämma fasförskjutningen.

u(t)=150sin(2pi/15*10^-3-v). Vi kan välja en enkel punkt eller hur för att bestämma fasförskjutningen? Det verkar likna lite matematiken när man ska bestämma förskjutning i x-led

destiny99 skrev:
När jag tittar på grafen så ser jag att amplituden är 150 och perioden vi fick ut var 15 ms så vi behöver bestämma fasförskjutningen.

u(t)=150sin(2pi/15*10^-3-v). Vi kan välja en enkel punkt eller hur för att bestämma fasförskjutningen?

Enklast är att välja t=0 (om man inte har missat att skriva en variabel för tid i funktionsuttrycket).

Pieter Kuiper skrev:
destiny99 skrev:
När jag tittar på grafen så ser jag att amplituden är 150 och perioden vi fick ut var 15 ms så vi behöver bestämma fasförskjutningen.

u(t)=150sin(2pi/15*10^-3-v). Vi kan välja en enkel punkt eller hur för att bestämma fasförskjutningen?

Enklast är att välja t=0 (om man inte har missat att skriva en variabel för tid i funktionsuttrycket).

Precis. Då får jag att v=pi/2. Således blir vår formel som beskriver grafen:

u(t)=150sin(wt-pi/2).

Kan man göra samma sak för strömmen? Där saknas det ju fasförskjutning enligt formelsamling i #25.

Se Tures inlägg #28 där han gav dig lösningen.