opraveno par chyb v HUS

This commit is contained in:
2026-04-13 21:29:56 +02:00
parent d1e0839c06
commit 31dcf34c56

19
HUS.md
View File

@@ -1,6 +1,6 @@
- neboli harmonický ustálený stav (SST - [sinusoidal steady state](https://www.geeksforgeeks.org/electrical-engineering/sinusoidal-steady-state-analysis-electric-circuits/)) - neboli harmonický ustálený stav (SSS - [sinusoidal steady state](https://www.geeksforgeeks.org/electrical-engineering/sinusoidal-steady-state-analysis-electric-circuits/))
**Chyby**: obráceně co co předchází, rovnice induktoru, vzorec impeance -> Z = R + jX, ne Z = R + X, **Chyby**: asi definice
Narozdíl od stejnosměrného ustáleného stavu (SUS), kde teče pouze stejnosměrná složka proudu se napětí a proud v HUS periodicky mění. HUS obvod může být složen z různých prvků, jeho hlavní znak ale je, **že frekvence zůstává konstantní** (popř. úhlová rychlost). Narozdíl od stejnosměrného ustáleného stavu (SUS), kde teče pouze stejnosměrná složka proudu se napětí a proud v HUS periodicky mění. HUS obvod může být složen z různých prvků, jeho hlavní znak ale je, **že frekvence zůstává konstantní** (popř. úhlová rychlost).
@@ -49,7 +49,8 @@ Eulerovský tvar má mimochodem výhodu ve snadné derivaci.
## Co je to fázor? ## Co je to fázor?
Když teď máme tvar $u(t) = U_{max}e^{j\omega t}e^{j \varphi'_{u}}$ a tvar $i(t) = I_{max}e^{j\omega t}e^{j \varphi'_{i}}$. Můžeme si to kapánek zjednodušit a říct, že fázor je $\hat{I} = I_{max}e^{j\varphi'_{i}}$ a $\hat{U} = U_{max}e^{j\varphi'_{u}}$. To nám zjednoduší rovnici na Když teď máme tvar $u(t) = U_{max}e^{j\omega t}e^{j \varphi'_{u}}$ a tvar $i(t) = I_{max}e^{j\omega t}e^{j \varphi'_{i}}$. Můžeme si to kapánek zjednodušit a říct, že fázor je $\hat{I} = I_{max}e^{j\varphi'_{i}}$ a $\hat{U} = U_{max}e^{j\varphi'_{u}}$. To nám zjednoduší rovnici na
$$ $$
u(t) = \hat{U}e^{j\omega t} $$ u(t) = \hat{U}e^{j\omega t}
$$
$$ $$
i(t) = \hat{I}e^{j\omega t} i(t) = \hat{I}e^{j\omega t}
$$ $$
@@ -62,7 +63,7 @@ $A\cos(\varphi) + jA\sin(\varphi) = Ae^{j\varphi} = \hat{A}$. Je to komplexní
# Impedance a výpočet hodnot obvody s fázoru # Impedance a výpočet hodnot obvody s fázoru
V SUS obvodu šlo počítat prakticky vše pomocí ohmova zákona $U = RI$. Bohužel v HUS obvodech jednoduchý přepis $u(t) = R \cdot i(t)$ **neplatí!!** Místo toho potřebujeme zavést tzv. **impedanci** (značíme $Z$ měřeno v $\ohm$). V SUS obvodu šlo počítat prakticky vše pomocí ohmova zákona $U = RI$. Bohužel v HUS obvodech jednoduchý přepis $u(t) = R \cdot i(t)$ **neplatí!!** Místo toho potřebujeme zavést tzv. **impedanci** (značíme $Z$ měřeno v $\ohm$).
$$ $$
Z = R + X Z = R + jX
$$ $$
**Impedance** $Z$ je komplexní číslo tvořené z reálné **rezistivity** $R$ ($\ohm$) a komplexní **reaktance** $X$ ($\ohm$). V obvodu máme 3 základní prvky, jejichž impedanci dokážeme vyvodit. **Impedance** $Z$ je komplexní číslo tvořené z reálné **rezistivity** $R$ ($\ohm$) a komplexní **reaktance** $X$ ($\ohm$). V obvodu máme 3 základní prvky, jejichž impedanci dokážeme vyvodit.
@@ -70,7 +71,7 @@ $$
### Impedance (rezistance) rezistoru ### Impedance (rezistance) rezistoru
Rezistor má reaktanci ze všeho nejjednodušší a to $Z = R$. Jeho impedance je stejná jako odpor. Je ryze reálná a nijak neovlivňuje fázi. Rezistor má reaktanci ze všeho nejjednodušší a to $Z = R$. Jeho impedance je stejná jako odpor. Je ryze reálná a nijak neovlivňuje fázi.
### Impedance (reaktance) induktoru ### Impedance (reaktance) induktoru
Impedanci induktoru odvodíme ze základní rovnice $u(t) = L \cdot i(t)$. Impedanci induktoru odvodíme ze základní rovnice $u(t) = L \cdot \frac{d}{dt}i(t)$.
$$ $$
u(t) = L \cdot \frac{d}{dt}i(t) = L \frac{d}{dt}(I_{max}e^{j\omega t}) = j\omega LI_{max}e^{j\omega t} = j\omega L i(t). u(t) = L \cdot \frac{d}{dt}i(t) = L \frac{d}{dt}(I_{max}e^{j\omega t}) = j\omega LI_{max}e^{j\omega t} = j\omega L i(t).
$$ $$
@@ -79,7 +80,7 @@ Z toho víme, že $u(t)$ je otočeno o 90 stupňů vůči $i(t)$, protože $i(t)
$$ $$
\frac{u(t)}{i(t)} = j\omega L = Z_{L} \frac{u(t)}{i(t)} = j\omega L = Z_{L}
$$ $$
**Induktor má čistě reaktanci a proud předchází napětí o 90 stupňů.** **Induktor má čistě reaktanci a napětí předchází proud o 90 stupňů.**
### Impedance kondenzátoru ### Impedance kondenzátoru
U kapacitoru na to můžeme jít stejně jako induktoru. Víme: $i(t) = C\cdot \frac{d}{dt}u(t)$ U kapacitoru na to můžeme jít stejně jako induktoru. Víme: $i(t) = C\cdot \frac{d}{dt}u(t)$
$$ $$
@@ -94,14 +95,14 @@ $$
$$ $$
Ještě to jde odvodit z rovnice $q(t) = C \cdot u(t)$. Ještě to jde odvodit z rovnice $q(t) = C \cdot u(t)$.
Zase jde vidět, že impedance kondenzátoru je ryze komplexní a fáze mezi napětí a proudem je 90 stupňů, zde ale naopak napětí předchází proud. Zase jde vidět, že impedance kondenzátoru je ryze komplexní a fáze mezi napětí a proudem je 90 stupňů, zde ale naopak proud předchází napětí.
## Počty s impedancí. ## Počty s impedancí.
Impedance v obvodu lze normálně sčítat a odčítat stejně jako bychom sčítali a odčítali prvky s odporem. Každý prvek si můžeme představit jako krabičku, co má nějakou vlastní impedanci a postupně je sčítáme/odčítáme podle pravidel postupného zjednodušování obvodů s odpory. Impedance v obvodu lze normálně sčítat a odčítat stejně jako bychom sčítali a odčítali prvky s odporem. Každý prvek si můžeme představit jako krabičku, co má nějakou vlastní impedanci a postupně je sčítáme/odčítáme podle pravidel postupného zjednodušování obvodů s odpory.
$Z_{1} + Z_{2} = (R_{1} + R_{2}) + (X_{1} + X_{2})$. Ostatní operace jdou jednoduše algebraicky odvodit. (jupí tohle chce každý slyšet, ale psát v latexu je pomalé, a já jsem liný.) $Z_{1} + Z_{2} = (R_{1} + R_{2}) + j(X_{1} + X_{2})$. Ostatní operace jdou jednoduše algebraicky odvodit. (jupí tohle chce každý slyšet, ale psát v latexu je pomalé, a já jsem liný.)
Dále pak můžeme jednodušeji počítat pomocí tvaru $A \angle \varphi$, obecně platí: Dále pak můžeme jednodušeji počítat pomocí tvaru $A \angle \varphi$, kde A je velikost fázoru a $\varphi$ je fáze fázoru. Obecně platí:
$$ $$
(A \angle a)(B \angle b) = AB \angle(a+b) (A \angle a)(B \angle b) = AB \angle(a+b)
$$ $$