Условие:
активное сопротивление R=6 Ом, индуктивное сопротивление XL=10 Ом, емкостное сопротивление Хс=8 Ом и в цепи протекает ток i=1,41sin314t (элементы соединены последова- тельно).
а) составить электрическую схему:
6) определить действующие значение приложенного к цепи напряжения U;
в) определить значение падений напряжения UR, UL, Uc на отдельных участ-
ках цепи,
г) определить значение коэффициента мощности цепи со50;
д) определить активную Р. реактивную Q и полную S мощности
Решение:
Для решения задачи, давайте последовательно выполним все пункты.
а) Составить электрическую схему
Электрическая схема состоит из последовательно соединенных элементов: активного сопротивления (R), индуктивного сопротивления (XL) и емкостного сопротивления (Xc). Схема будет выглядеть следующим образом:
Где: - R = 6 Ом (активное сопротивление) - XL = 10 Ом (индуктивное сопротивление) - Xc = 8 Ом (емкостное сопротивление) Для нахождения действующего значения напряжения U, сначала найдем полное сопротивление цепи Z. Полное сопротивление Z рассчитывается по формуле: \[ Z = \sqrt{R^2 + (XC)^2} \] Где: - \( X_L = 10 \, \text{Ом} \) - \( X_C = 8 \, \text{Ом} \) Подставим значения: \[ Z = \sqrt{6^2 + (10 - 8)^2} = \sqrt{36 + 2} = \sqrt{38} \approx 6.16 \, \text{Ом} \] Теперь, используя закон Ома, найдем действующее значение напряжения U: \[ U = I \cdot Z \] Где: - \( I = 1.41 \, \text{А} \) Подставим значения: \[ U = 1.41 \cdot 6.16 \approx 8.69 \, \text{В} \] Теперь найдем падения напряжения на каждом элементе цепи. 1. : \[ U_R = I \cdot R = 1.41 \cdot 6 = 8.46 \, \text{В} \] 2. : \[ UL = 1.41 \cdot 10 = 14.1 \, \text{В} \] 3. : \[ UC = 1.41 \cdot 8 = 11.28 \, \text{В} \] Коэффициент мощности cosφ определяется как: \[ \cos \phi = \frac{R}{Z} \] Подставим значения: \[ \cos \phi = \frac{6}{6.16} \approx 0.974 \] 1. : \[ P = I^2 \cdot R = (1.41)^2 \cdot 6 \approx 11.88 \, \text{Вт} \] 2. : \[ Q = I^2 \cdot (XC) = (1.41)^2 \cdot (10 - 8) \approx 1.98 \, \text{Вар} \] 3. : \[ S = I \cdot U = 1.41 \cdot 8.69 \approx 12.24 \, \text{ВА} \] - Действующее значение напряжения U ≈ 8.69 В - Падения напряжения: UR ≈ 8.46 В, UL ≈ 14.1 В, Uc ≈ 11.28 В - Коэффициент мощности cosφ ≈ 0.974 - Активная мощность P ≈ 11.88 Вт - Реактивная мощность Q ≈ 1.98 Вар - Полная мощность S ≈ 12.24 ВА
