Условие задачи
1. Выписать значения параметров элементов однофазной цепи переменного тока.
2. Пользуясь обобщённой схемой цепи (рис. 2), вычертить в соответствии с ГОСТ расчётную схему цепи (оставляя в её ветвях только указанные в варианте элементы) с обозначением условно положительных направлений напряжений и токов ветвей.
Рис.1. Обобщенная схема цепи однофазного переменного тока
3. Рассчитать однофазную цепь переменного тока методом преобразования (свёртывания) схемы в следующей последовательности:
а) найти комплекс входного сопротивления схемы Z1-3, предварительно записав выражения и определив значения комплексов сопротивлений ветвей Z1, Z2 и Z3;
б) определить по закону Ома комплекс входного тока I1;
в) пользуясь правилом делителя тока, рассчитать комплексы токов I2 и I3 в параллельных ветвях схемы;
г) рассчитать комплексы напряжений U1 и U23 ветвей;
д) записать выражения комплексов полных мощностей S1, S2 и S3 ветвей и найти их значения;
е) найти комплекс полной мощности S1-3, потребляемой цепью, и комплекс полной мощности S, отдаваемой цепи источником энергии U, и на их основе определить соответствующие активные и реактивные мощности.
4. Провести расчёт цепи и проверить условие баланса активных и реактивных мощностей. Допустимые расхождения в балансах мощностей - не более 3-4 %.
5. По результатам расчёта построить (рекомендуется на миллиметровой бумаге) в комплексной плоскости векторную диаграмму напряжений и токов ветвей исходной схемы цепи, выбрав масштабы для напряжений и токов таким образом, чтобы рисунок с диаграммой занимал не менее половины листа тетради. На векторной диаграмме отметить (стрелками) направления углов сдвига фаз между напряжениями и токами ветвей цепи, а также угол сдвига фаз между напряжением и током на входе цепи.
6. Сформулировать выводы по результатам выполненного задания 2, отметив, в частности, каков характер нагрузки для источника энергии являет собой исследуемая цепь
Ответ
Дано:
Определим комплексы сопротивления ветвей: