Условие задачи
Двухполюсник, представляющий собой смешанное соединение резистивных, индуктивных и ёмкостных элементов, подключён к источнику гармонического напряжения. На рисунке 3.2 приведена эквивалентная схема, на которой все величины представлены в комплексной форме. Развёрнутая схема двухполюсника приведена на рисунке 3.3.
Параметры источника гармонического напряжения определяются по таблице 3.2 в соответствии с предпоследней цифрой номера студенческого билета N1.
Параметры элементов двухполюсника для всех вариантов: R = 5 Ом, L = 50 мкГн, С = 100 нФ.
- Запишите комплексные сопротивления Z1, Z2, Z3 и рассчитайте эквивалентное комплексное сопротивление ZЭК.
- Рассчитайте комплексные значения токов во всех ветвях и напряжений на всех элементах цепи: I1, I2, I3, U1, U3, Uвх.
- Постройте векторную диаграмму токов I1, I2, I3.
- Запишите выражения мгновенных значений токов i(t), i1(t), i2(t), i3(t) и напряжения на резисторе UR(t).
- Постройте графики зависимости от времени i(t) и UВХ(t) .
- Рассчитайте баланс активных и реактивных мощностей источника энергии и её потребителя (двухполюсника).
Параметры элементов двухполюсника:
Угловая частота переменного тока:
Ответ
1. Определяем комплексные сопротивления ветвей и всей цепи:
2. Рассчитываем комплексные значения токов во всех ветвях и напряжений на всех элементах цепи: