Условие задачи
Расчет неразветвленной линейной цепи переменного тока
Напряжение на зажимах цепи, вариант которой соответствует последней цифре учебного шифра студента и изображенной на рис. 3.1, изменяется по закону
Амплитудное значение напряжения Um, значения активных сопротивлений r1 и r2, индуктивностей катушек L1 и L2, емкостей конденсаторов С1 и С2 приведены.
Частота питающего напряжения f = 50 Гц.
Необходимо:
1. Определить показания приборов, указанных на схеме рис. 3.1.
2. Построить векторную диаграмму токов и напряжений.
3. Определить закон изменения тока в цепи.
4. Определить закон изменения напряжения между точками, к которым подключен вольтметр.
5. Определить активную, реактивную и полную мощности источника, активную, реактивную и полную мощности приемников. Составить и оценить баланс мощностей. Рассчитать коэффициент мощности.
6. Определить характер (индуктивность, емкость) и параметры элемента, который должен быть включен в электрическую цепь для того, чтобы в ней имел место резонанс напряжений.
Рис.3.1. Заданная схема
Дано: f=50Гц, Um=460 B, r1=4 Ом, r2=6 Ом, L1=0,02 Гн, С2=800мкФ
Ответ
Угловая частота равна:
=2F=2∙3,14∙50=314 рад/с
Реактивные сопротивления элементов:
XL1=∙L1=314∙0,02=6,28 ОМ
XC2=1/(∙C2 )=1/(314∙800∙10-6)=3,981 ОМ
Полное сопротивление Z последовательной цепи переменного тока:
Действующее значение напряжения
U=U_m/2=460/1,41=326,241 B
Амперметр и вольтметр, включенные в цепь, измеряют действующие значения тока в цепи и напряжения на элементах
I=U/Z=326,241/10,261=...