Условие задачи
Электрическая цепь, изображенная на рисунке, включена на синусоидальное напряжение Частота промышленная f = 50 Гц. В соответствии с номером варианта, произвести расчет цепи двумя способами:
a) Без использования метода комплексных чисел;
b) Символическим методом (с применением комплексных чисел).
При решении первым способом требуется:
1. Начертить схему цепи, указав условно положительные направления токов в ветвях схемы.
2. Найти распределение токов в цепи и напряжения на ветвях схемы;
3. Построить топографическую векторную диаграмму напряжений, совмещенную с векторной диаграммой токов, приняв потенциал точки b равным нулю.
4. Определить показания ваттметров, указанных в варианте.
При решении вторым способом требуется:
1. Начертить схему цепи, записать комплексные значения для всех элементов цепи, указав условно положительные направления токов в ветвях схемы.
2. Рассчитать данную цепь – найти токи, напряжения и мощности всех участков.
3. Проверить полученные решения по законам Кирхгофа.
4. Проверить баланс мощностей.
5. На комплексной плоскости построить топографическую диаграмму напряжений, совмещенную с диаграммой токов, и записать комплексное значение напряжения между точками.
На отдельном листе формата А3 начертить схему, сводную таблицу рассчитанных величин для каждого метода расчета и векторные диаграммы.
Дано:
f = 50 Гц
ω = f ∙ 2π = 50 ∙ 2 ∙ 3,14 = 314 рад/с
Um = 539 В
R1 = 4 Ом
R2 = 15 Ом
R4 = 40 Ом
L2 = 50 мГн
L3 = 40 мГн
L4 = 30 мГн
С1 = 300 мкФ
С2 = 100 мкФ
С3 = 300 мкФ
С4 = 100 мкФ
Ваттметры W1 и W3
Точки m и k
Ответ
Схема цепи с указанием условно положительных направлений токов в ветвях схемы.
Нахождение распределения токов в цепи и напряжений на ветвях цепи.
Определим полные сопротивления цепи z: