5.10. alıştırmalar

Alternatif Akımda Güç
5.10.
201
ALIŞTIRMALAR
Soru 5.1 : 100V, 50Hz’lik bir alternatif gerilim kaynağına bağlı olan elektrik sobası 5A akım
çekmektedir. Buna göre elektrik sobasının direncini, gücünü ve 5 saatte harcadığı enerjiyi
bulunuz. (Cevap : R = 20, P = 500W, W=2.5kWh)
Soru 5.2 : Direnci R=20 olan bir elektrikli ısıtıcı u(t)=200sin300t şeklindeki alternatif
gerilim kaynağına bağlıdır. Buna göre ısıtıcının (a) Aktif gücünü, (b) t1=20ms’deki ani (anlık)
güç değerini, (c) Ani gücün frekansını bulunuz. (Cevap : P=1000W, p(t1)156W, f 95.5Hz)
Soru 5.3 : Kapasitesi C=50F olan bir kondansatör 50Hz’lik bir alternatif gerilim kaynağına
bağlandığında 4A akım çekmektedir. Buna göre elemana ait (a) Aktif, reaktif ve görünür
gücü, (b) Kondansatörde depo edilen enerjinin max. değerini bulunuz.
(Cevap : (a) P=0, QC  1018VAr, S  1018VA, (b) Wm  3.2 J)
Soru 5.4 : Endüktansı L=250 mH olan bir bobin 200V, 50Hz’lik bir alternatif gerilim kaynağına bağlıdır. Buna göre elemana ait (a) Aktif, reaktif ve görünür gücü, (b) Bobinde depo
edilen enerjinin max. değerini bulunuz. (Cevap : P=0, QL  510VAr, S  510VA, Wm  1.6 J)
Soru 5.5 : 220V, 50Hz’lik bir şebekeye bağlı olan 1000W’lık tek fazlı bir elektrik motoru
10A akım çekmektedir. Motora ait diğer güç bileşenlerini ve güç katsayısını bulunuz.
(Cevap : QL  1960VAr, S = 2200VA, cos = 0.45(end.))
Soru 5.6 : Seri bağlı iki elemanlı bir devreye ait aktif güç 500W ve güç katsayısı cos=0.45
(geri)’dir. Devreye uygulanan gerilim u(t)=200sin(500t – 20) ise elemanları belirleyiniz.
(Cevap : R  8, L  32mH)
Soru 5.7 : U  200 50  V değerli bir alternatif gerilim kaynağından cos=0.75 (ileri) ile
1200VA güç çeken devre empedansını belirleyiniz. (Cevap : Z  25  22i )

Soru 5.8 : Şekil 5.46’daki devrede, her
bir elemanın gücünü ve devrenin güç
katsayısını bulunuz.
(Cevap : P = 320W, QL = 320VAr
QC = 80VAr, cos = 0.8 (end.))
R = 40
u(t)
L = 100mH
+
C
250F
~
200sin400t
Şekil 5.46
Soru 5.9 : Şekil 5.47.a’daki paralel devrede, Z1  5  60   ve Z 2  470   şeklindedir.
Buna göre; (a) Toplam güç değerlerini ve güç katsayısını bulunuz, (b) Güç üçgenini elde
ediniz. (Cevap : (a) PT 1855W, QT  620VAr, S  1956VA, cos  0.95 (end.), (b) Şekil
5.47.b ve c)
Alternatif Akımda Güç
202
Im
Im
Q1
U

P2

+
Z1
~


Z2
P1
PT


Re

Re

10030
QT

Q2
S


(a)
(b)
(c)
Şekil 5.47
Im
Soru 5.10 : Bir devreye ait toplam akım
ve gerilime ilişkin fazör diyagram
Şekil 5.48’de verilmiştir. Buna göre
devreye ait güç bileşenlerini ve güç
katsayısını bulunuz.
(Cevap : S  500  866 i VA, cos=0.5 (kap.))
Re
60
30

U  200V
I  5A
Şekil 5.48
Soru 5.11 : Bir elektrik sistemine bağlı olan yüklere ilişkin bazı bilgiler aşağıda verilmiştir.
Buna göre sisteme ait toplam güç bileşenlerini ve güç katsayısını bulunuz.
(Cevap : PT =1500W, QT  1340VAr, S  2011VA, cos  0.75 (kap.))
1. yük :
200W,
cos1 = 0.8 (geri)
2. yük :
800VA,
cos2 = 0.5 (ileri)
3. yük :
1000VA,
800VAr (kap.)
4 yük :
300W,
(elk. ısıtıcı)
Soru 5.12 : Şekil 5.49’daki devrede,
cosmetre 0.5 (kap.), ampermetere 4A
değerlerini gösterdiğine göre;
(a) Eleman değerlerini (b) Devrenin
aktif gücünü bulunuz.
(Cevap : (a) R = 27.5, C  67F,
(b) P = 440W)
A
220V
Cosφ
R
+
~
C
50Hz
Şekil 5.49
Alternatif Akımda Güç
203
Soru 5.13 : Şekil 5.50’deki devrede
Wattmete 500W, cosmetre 0.89 (kap.)
değerlerini göstermektedir. Buna göre,
bilinmeyen Z empedansını bulunuz.
(Cevap : Z  6  8i  )
U
R
10
+
~


Cosφ
W
10020
Z

Şekil 5.50
Soru 5.14 : Şekil 5.51’deki devrede, (a) Her bir elemana ait güç değerlerini, (b) Toplam güç
bileşenlerini, (c) Devrenin güç katsayısını bulunuz. (Cevap : (a) P1  456W, P2  896W,
QL1  570VAr, QL2  597VAr, QC  310VAr, (b) S  1352  857 i VA, (c) cos  0.84 (end.))

XL2 = 4
R2 = 6
XL1 = 5
R1 = 4
XC = 25
U  15020

+
~
Şekil 5.51
Soru 5.15 : Şekil 5.52’deki devrede, (a) Her bir elemana ait güç değerlerini, (b) Toplam güç
bileşenlerini, (c) Devrenin güç katsayısını bulunuz. (Cevap : (a) P1  200W, P2  420W,
QC1  227VAr, QC2  525VAr, QL  380VAr, (b) S  620  372 i VA, (c) cos  0.85 (kap.))

XC2 = 5
+
XL
10
R1
3
XC1 = 6
~
u(t)
100sin(wt+30)
R2 = 4
Şekil 5.52
Soru 5.16 : Şekil 5.53’deki paralel devrede, XL=8’luk reaktansa ait güç değeri 128VAr’dir.
Tüm devrenin reaktif gücü 400VAr ve güç katsayısı 0.8 (ileri) ise Z empedansını belirleyiniz. (Cevap : Z  2.9  3.25i  )

Alternatif Akımda Güç
204
+
U

R2
6
R1
3
~
Z

XL
8
XC
4
Şekil 5.53
R1 = 2
Soru 5.17 : Şekil 5.54’deki devreye ait
toplam güç S  330  570 i VA ve kaynak
gerilimi u(t)=100sin(100t + 40) şeklinde
ise, R2 ve L2 elemanlarını belirleyiniz.
R2
+
u(t)
~
(Cevap : R2  5, L2  40mH )
L2
XC
3
XL1 = 10
Şekil 5.54
Soru 5.18 : Şekil 5.55’deki devrede, (a) Her bir elemana ait güç değerlerini, (b) Her bir
kaynağa ilişkin kompleks güçleri, (c) Toplam güç bileşenlerini bulunuz.
(Cevap : (a) P1  1098W, P2  734W, QL  746 VAr, QC1  18 VAr, QC2  980 VAr,
(b) S1  856.5  41 VA , S 2  1223.514.6 VA, (c) PT  1832W, QT  252VAr (kap.))


R1= 10
XL= 15
XC1= 5
+
+
u1(t)
~
XC2
20
100sin(wt+30)
R2= 5
Şekil 5.55
~
u2(t)
200sin(wt-60)