Меню

В цепь переменного тока с действующим напряжением 127 в

Переменное напряжение, измеренное вольтметром равно 127 В?

Физика | 10 — 11 классы

Переменное напряжение, измеренное вольтметром равно 127 В.

Определить амплитудное значение напряжения.

U0 = U * sqrt2 = 127 * 1.

Амплитудное значение напряжения в цепи переменного тока Uм = 10В?

Амплитудное значение напряжения в цепи переменного тока Uм = 10В.

Определите напряжение в момент времени t = T / 6.

Амперметр и вольтметр , включенные в цепь переменного тока, показали 1?

Амперметр и вольтметр , включенные в цепь переменного тока, показали 1.

Определить амплитудные значения силы тока и напряжения.

Амплитудное значение напряжения в цепи переменного тока Um = 10В?

Амплитудное значение напряжения в цепи переменного тока Um = 10В.

Определите напряжение в момент времени t = T / 6 (ответ 5 В).

Напряжение в цепи переменного тока изменяется по закону u = 140cos(100 Пt) Определить амплитудное U нулевое и действующее U значения напряжения в цепи?

Напряжение в цепи переменного тока изменяется по закону u = 140cos(100 Пt) Определить амплитудное U нулевое и действующее U значения напряжения в цепи.

Действующее значение напряжения в цепи переменного тока 20В Найти амплитудное значение?

Действующее значение напряжения в цепи переменного тока 20В Найти амплитудное значение.

Найдите среднюю мощность в цепи переменного тока при амплитудном значении силы тока 2А и амплитудном значении напряжения 310В?

Найдите среднюю мощность в цепи переменного тока при амплитудном значении силы тока 2А и амплитудном значении напряжения 310В?

Амплитудное значение переменного напряжения равно 120В?

Амплитудное значение переменного напряжения равно 120В.

Найдите действующее значение.

Действующее значение напряжения переменного тока U = 220 В?

Действующее значение напряжения переменного тока U = 220 В.

Найти амплитудное значение напряжения.

Амплитудное значение напряжения переменного тока с периодом T = 2, 23 мс составляет 220В?

Амплитудное значение напряжения переменного тока с периодом T = 2, 23 мс составляет 220В.

Определить действующее значение этого напряжения и его частоту.

Вольтметр, включенный в цепь переменного тока, показывает напряжение равное 127 в ?

Вольтметр, включенный в цепь переменного тока, показывает напряжение равное 127 в .

Вычислить максимальное значение напряжения.

На этой странице находится вопрос Переменное напряжение, измеренное вольтметром равно 127 В?. Здесь же – ответы на него, и похожие вопросы в категории Физика, которые можно найти с помощью простой в использовании поисковой системы. Уровень сложности вопроса соответствует уровню подготовки учащихся 10 — 11 классов. В комментариях, оставленных ниже, ознакомьтесь с вариантами ответов посетителей страницы. С ними можно обсудить тему вопроса в режиме on-line. Если ни один из предложенных ответов не устраивает, сформулируйте новый вопрос в поисковой строке, расположенной вверху, и нажмите кнопку.

M = pV, отсюда V = m / p = 20 / 700 = 0, 028 м ^ 3.

Дано : ─────────────────────────────────────────────────Найти : ─────────────────────────────────────────────────Решение : За каждую секунду ускорение тела изменяется на : Тогда за две секунды изменение модуля скорости будет : .

Из графика видно, что сила зависит от растяжения пружины линейно. F(x) = kx. Поэтому работа равна произведению средней силы Fcр на весь путь s = 4см. A = Fcp * s Fcp = Fmax / 2 Fmax = 10Н A = ( Fmax / 2) * s = (10H / 2) * 0, 04м = 0, 2 Дж.

1200 \ 12 = 100км \ ч Надо было перевести км в метры и поделить на время, вот и все.

A = 3 м — длина листа b = 50cм = 0, 5м — ширина c = 6мм = 0, 006м — толщина pₓ = 7800кг / м³ — плотность стали m = p ·V = p·a·b·c — масса листа, гдеV — объём листа железа m = 7800·3·0, 5·0, 006 = 70, 2кг — масса листа железа. Ответ : 70, 2кг.

Если вам нравится мой ответ, отмечайте его лучшим V = 3 * 0. 5 * 0. 006 = 0. 009 m = ρ * V = 0. 009 * 7800 = 70. 2 кг.

Например. 1 мин в системе си будет 60 сек 1 кг в системе си будет 1000 гр 1 метр в системе си будет 1000 мм или 100 см(скорее все см) скорость в системе си будет м / с.

1)Б. 2) 4. Колосок делаешь, не так ли.

2 — 2 к положению равновесия. 3 — 3 за 1 с 8 см за период 4 * 2 = 8 см период 1 с частота 1 Гц = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =.

V = 8 дм³ = 0. 008 м³ P = 2500 кг / м³ m = ? M = V * P m = 2500 * 0. 008 = 20 кг.

Источник

Физика. 11 класс

Конспект урока

Физика, 11 класс

Урок 8. Переменный электрический ток

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:

1) Свойства переменного тока;

2) Понятия активного сопротивления, индуктивного и ёмкостного сопротивления;

3) Особенности переменного электрического тока на участке цепи с резистором;

4) Определение понятий: переменный электрический ток, активное сопротивление, индуктивное сопротивление, ёмкостное сопротивление.

Глоссарий по теме

Переменный электрический ток — это ток, периодически изменяющийся со временем.

Сопротивление элемента электрической цепи (резистора), в котором происходит превращение электрической энергии во внутреннюю называют активным сопротивлением.

Действующее значение силы переменного тока равно силе такого постоянного тока, при котором в проводнике выделяется то же количество теплоты, что и при переменном токе за то же время.

Величину ХC, обратную произведению ωC циклической частоты на электрическую ёмкость конденсатора, называют ёмкостным сопротивлением.

Величину ХL, равную произведению циклической частоты на индуктивность, называют индуктивным сопротивлением.

Основная и дополнительная литература по теме урока:

Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М. Физика.11 класс. Учебник для общеобразовательных организаций М.: Просвещение, 2014. – С. 86 – 95.

Рымкевич А.П. Сборник задач по физике. 10-11 класс. — М.: Дрофа, 2014. – С. 128 – 132.

Степанова. Г.Н. Сборник задач по физике. 10-11 класс. М., Просвещение 1999 г.

Е.А. Марон, А.Е. Марон. Контрольные работы по физике. М., Просвещение, 2004

Основное содержание урока

Сейчас невозможно представить себе нашу цивилизацию без электричества. Телевизоры, холодильники, компьютеры – вся бытовая техника работает на нем. Основным источником энергии является переменный ток.

Электрический ток, питающий розетки в наших домах, является переменным А что это такое? Каковы его характеристики? Чем же переменный ток отличается от постоянного? Об этом мы поговорим на данном уроке.

В известном опыте Фарадея при движении полосового магнита относительно катушки появлялся ток, что фиксировалось стрелкой гальванометра, соединенного с катушкой. Если магнит привести колебательное движение относительно катушки, то стрелка гальванометра будет отклоняться то в одну сторону, то в другую – в зависимости от направления движения магнита. Это означает, что возникающий в катушке ток меняет свое направление. Такой ток называют переменным.

Читайте также:  Строение электродвигателя постоянного тока 8 класс

Электрический ток, периодически меняющийся со временем по модулю и направлению, называется переменным током.

Переменный электрический ток представляет собой электромагнитные вынужденные колебания. Переменный ток в отличие от постоянного имеет период, амплитуду и частоту.

Сила тока и напряжение меняются со временем по гармоническому закону, такой ток называется синусоидальным. В основном используется синусоидальный ток. Колебания тока можно наблюдать с помощью осциллографа.

Если напряжение на концах цепи будет меняться по гармоническому закону, то и напряженность внутри проводника будет так же меняться гармонически. Эти гармонические изменения напряженности поля, в свою очередь вызывают гармонические колебания упорядоченного движения свободных частиц и, следовательно, гармонические колебания силы тока. При изменении напряжения на концах цепи, в ней с очень большой скоростью распространяется электрическое поле. Сила переменного тока практически во всех сечениях проводника одинакова потому, что время распространения электромагнитного поля превышает период колебаний.

Рассмотрим процессы, происходящие в проводнике, включенном в цепь переменного тока. Сопротивление проводника, в котором происходит превращение электрической энергии во внутреннюю энергию, называют активным. При изменении напряжения на концах цепи по гармоническому закону, точно так же меняется напряженность электрического поля и в цепи появляется переменный ток.

При наличии такого сопротивления колебания силы тока и напряжения совпадают по фазе в любой момент времени.

𝒾 — мгновенное значение силы тока;

m— амплитудное значение силы тока.

– колебания напряжения на концах цепи.

Колебания ЭДС индукции определяются формулами:

При совпадении фазы колебаний силы тока и напряжения мгновенная мощность равна произведению мгновенных значений силы тока и напряжения. Среднее значение мощности равно половине произведения квадрата амплитуды силы тока и активного сопротивления.

Часто к параметрам и характеристикам переменного тока относят действующие значения. Напряжение, ток или ЭДС, которая действует в цепи в каждый момент времени — мгновенное значение (помечают строчными буквами — і, u, e). Однако оценивать переменный ток, совершенную им работу, создаваемое тепло сложно рассчитывать по мгновенному значению, так как оно постоянно меняется. Поэтому применяют действующее, которое характеризует силу постоянного тока, выделяющего за время прохождения по проводнику столько же тепла, сколько это делает переменный.

Действующее значение силы переменного тока равно силе такого постоянного тока, при котором в проводнике выделяется то же количество теплоты, что и при переменном токе за то же время.

Um — амплитудное значение напряжения.

Действующие значения силы тока и напряжения:

Электрическая аппаратура в цепях переменного тока показывает именно действующие значения измеряемых величин.

Конденсатор включенный в электрическую цепь оказывает сопротивление прохождению тока. Это сопротивление называют ёмкостным.

Величину ХC, обратную произведению циклической частоты на электрическую ёмкость конденсатора, называют ёмкостным сопротивлением.

Ёмкостное сопротивление не является постоянной величиной. Мы видим, что конденсатор оказывает бесконечно большое сопротивление постоянному току.

Если включить в электрическую цепь катушку индуктивности, то она будет влиять на прохождение тока в цепи, т.е. оказывать сопротивление току. Это можно объяснить явлением самоиндукции.

Величину ХL, равную произведению циклической частоты на индуктивность, называют индуктивным сопротивлением.

Если частота равна нулю, то индуктивное сопротивление тоже равно нулю.

При увеличении напряжения в цепи переменного тока сила тока будет увеличиваться так же, как и при постоянном токе. В цепи переменного тока содержащем активное сопротивление, конденсатор и катушка индуктивности будет оказываться сопротивление току. Сопротивление оказывает и катушка индуктивности, и конденсатор, и резистор. При расчёте общего сопротивления всё это надо учитывать. Основываясь на этом закон Ома для переменного тока формулируется следующим образом: значение тока в цепи переменного тока прямо пропорционально напряжению в цепи и обратно пропорционально полному сопротивлению цепи.

Если цепь содержит активное сопротивление, катушку и конденсатор соединенные последовательно, то полное сопротивление равно

Закон Ома для электрической цепи переменного тока записывается имеет вид:

Преимущество применения переменного тока заключается в том, что он передаётся потребителю с меньшими потерями.

В электрической цепи постоянного тока зная напряжение на зажимах потребителя и протекающий ток можем легко определить потребляемую мощность, умножив величину тока на напряжение. В цепи переменного тока мощность равна произведению напряжения на силу тока и на коэффициент мощности.

Мощность цепи переменного тока

Величина cosφ – называется коэффициентом мощности

Коэффициент мощности показывает какая часть энергии преобразуется в другие виды. Коэффициент мощности находят с помощью фазометров. Уменьшение коэффициента мощности приводит к увеличению тепловых потерь. Для повышения коэффициента мощности электродвигателей параллельно им подключают конденсаторы. Конденсатор и катушка индуктивности в цепи переменного тока создают противоположные сдвиги фаз. При одновременном включении конденсатора и катушки индуктивности происходит взаимная компенсация сдвига фаз и повышение коэффициента мощности. Повышение коэффициента мощности является важной народнохозяйственной задачей.

Разбор типовых тренировочных заданий

1. Рамка вращается в однородном магнитном поле. ЭДС индукции, возникающая в рамке, изменяется по закону e=80 sin 25πt. Определите время одного оборота рамки.

Дано: e=80 sin 25πt.

Колебания ЭДС индукции в цепи переменного тока происходят по гармоническому закону

Согласно данным нашей задачи:

Время одного оборота, т.е. период связан с циклической частотой формулой:

Подставляем числовые данные:

2. Чему равна амплитуда силы тока в цепи переменного тока частотой 50 Гц, содержащей последовательно соединенные активное сопротивление 1 кОм и конденсатор емкости С = 1 мкФ, если действующее значение напряжения сети, к которой подключен участок цепи, равно 220 В?

Напишем закон Ома для переменного тока:

Для амплитудных значений силы тока и напряжения, мы можем записать Im=Um/Z?

Полное сопротивление цепи равно:

Читайте также:  Каково направление магнитного поля рамки с током

Подставляя числовые данные находим полное сопротивление Z≈3300 Ом. Так как действующее значение напряжения равно:

то после вычислений получаем Im ≈0,09 Ом.

2. Установите соответствие между физической величиной и прибором для измерения.

Источник

Примеры решения задач. Пример 1. В цепи переменного тока (f = 50 Гц) с действующим напряжением 127 В включены параллельно конденсатор емкостью C = 24 мкФ и дроссель индуктивностью L

Пример 1. В цепи переменного тока (f = 50 Гц) с действующим напряжением 127 В включены параллельно конденсатор емкостью C = 24 мкФ и дроссель индуктивностью L = 0,6 Гн и активным сопротивлением R = 100 Ом. Определите действующее значение подводимого к участку тока.

Дано: U = 127 В; f = 50 Гц; C = 24×10 -6 Ф; L = 0,6 Гн; R = 100 Ом.

Решение.Начертим схему соединения приборов (рис. 7.5а) и построим векторную диаграмму токов (рис. 7.5б). При параллельном соединении элементов на каждом из них напряжение одинаковое, поэтому за основное направление возьмем вектор амплитуды напряжения.

а б

Рис. 7.5. Схема цепи переменного тока (а) и

векторная диаграмма, соответствующая данной цепи (б).

Амплитуда тока в конденсаторе ImС опережает амплитуду напряжения на p/2, амплитуда тока в дросселе Imd отстает от амплитуды напряжения на угол

Векторная сумма токов ImC и Imd определяет подводимый ток I. Из векторной диаграммы очевидно, что

I 2 m = I 2 mC + I 2 md – 2×ImC Imd соs(90 – a) = I 2 mC + I 2 m – 2 ImC Imd sin a. (7.6)

Перейдем к действующим значениям тока:

I 2 = I 2 C + I 2 d – 2×IC Id sin a, (7.7)

Токи IC и Id найдем, применив закон Ома к каждому участку отдельно:

IC = UwC, , w = 2pf. (7.8)

Расчеты дают: sina = 0,8832; IC = 0,96 A, Id = 0,562 A; I = 0,515 A.

Выполним проверку единиц измерения величин.

Пример 2. В цепь переменного тока (f = 50 Гц) с действующим значением силы тока 10 А включены последовательно конденсатор емкостью C = 18 мкФ, активное сопротивление R1 = 10 Ом и дроссель индуктивностью L = 0,6 Гн и активным сопротивлением R2 = 109 Ом. Определить действующее в цепи напряжение.

Дано: f = 50 Гц; I = 10 А; C = 18×10 -6 мкФ; R1 = 10 Ом; L = 0,6 Гн; R2 = 100 Ом.

Решение.Начертим схему включения приборов (рис. 7.6 а) и построим векторную диаграмму напряжений (рис. 7.6 б).

Рис. 7.6 Схема цепи переменного тока (а) и

векторная диаграмма соответствующая данной цепи (б).

При последовательном соединении через все элементы идет одинаковый ток, поэтому за основное направление возьмем вектор амплитуды тока Im. Амплитуда напряжения на конденсаторе UmC отстает по фазе от тока на p/2. Амплитуда напряжения на дросселе Umd опережает по фазе ток на a. Амплитуду напряжения на дросселе разложим на две составляющие: активную Umd = Umd cos a (колеблется в фазе с током) и реактивную U»md = Umd sin a (опережает ток по фазе на p/2). Амплитуда напряжения на резисторе UmR совпадает с амплитудой тока (колеблется в фазе с током). Амплитуда полного напряжения в цепи равна векторной сумме напряжений Umd, U»md, UmC и UmR.

Амплитуда напряжения, совпадающего по фазе с током:

Амплитуда напряжения, опережающего ток на p/2:

Амплитуда полного напряжения

Перейдем к действующим значениям напряжения и тока

, w = 2pf. (7.13)

Подставим численные данные

U = 220 В.

Выполним проверку единиц измерения величин.

Задание для самостоятельного выполнения по вариантам

В цепь переменного тока n = 50 Гц с действующим напряжением U и действующим значением подводимого к участку тока I включены, как показано на рис. 7.7 конденсаторы С1 и С2, активные сопротивления R1 и R2, дроссели с индуктивностью L1, L2 и активными сопротивлениями RL1 и RL2.

1) Определите величину обозначенную в табл. 7.1 вопросительным знаком.

2) Начертите векторные диаграммы токов и напряжений (на одном рисунке) для схем, изображенных на рис. 7.7.

Значения величин. Таблица 7.1

№ варианта С1, мкФ С2, мкФ L1, Гн L2, Гн R1, Ом R2, Ом RL1, Ом RL2, Ом U, В I, А
0,1 ?
?
0,2 ?
0,3 ?
0,1 0,2 ?
0,2 0,3 ?
0,1 0,3 ?
0,2 ?
0,2 ?
0,1 0,1 ?
0,5 0,4 ?
0,6 ?
?
0,5 0,5 ?
0,4 ?
0,4 ?
вариант 1 вариант 2 вариант 3 вариант 4
вариант 5 вариант 6 вариант 7 вариант 8
вариант 9 вариант 10
вариант 11 вариант 12

Рис. 7.7. Схемы цепей переменного тока

вариант 13 вариант 14
вариант 15 вариант 16

Продолжение рис. 7.7. Схемы цепей переменного тока

литература

1. Савельев, И.В. Курс общей физики. Учебное пособие в 3 т. Т. 2./ И.В. Савельев. ‑ М.: Наука, 1988.

2. Зисман, Г.А. Курс общей физики. Учебное пособие в 3 т. Т. 2./ Г.А. Зисман, О.М. Тодес. ‑ М.: Наука, 1979.

3. Детлаф, А.А. Курс физики/ А.А. Детлаф, Б.М. Яворский. Учебное пособие ‑ М.: Высшая школа, 1989.

4. Волькенштейн, В.С. Сборник задач по общему курсу физики / В.С. Волькенштейн. – 6-е изд. стереотипное. ‑ М.: Наука, 1967.

5. Чертов, А.Г. Задачник по физике: учеб. пособие для студентов втузов/ А.Г. Чертов, А.А. Воробьев. ‑ 6-е изд., перераб и доп. ‑ М.: Интеграл-Пресс, 1997.

6. Трофимова, Т.И. Сборник задач по курсу физики с решениями: учеб. пособие для вузов/ Т.И. Трофимова, З.Г. Павлова. – 3-е изд. стереотипное. – М.: Высш. шк., 2002.

Приложение 1

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник



Курс лекции и примеры решения задач по электротехнике и электронике

по темам лекций (одна из составляющих частей итоговой государственной аттестации).

1)Работа и мощность электрического тока. Энергетический баланс. Смешанное соединение резистивных элементов. Метод преобразования цепей.

2) Первый и второй законы Кирхгофа. Применение закона Ома и законов Кирхгофа для расчета электрических цепей. Условие передачи максимальной мощности приемнику

3)Электрические цепи синусоидального тока. Простейшие методы расчета электрических цепей. Резонансы напряжений . Векторные диаграммы

Заданы комплексы напряжений и токов электрической цепи:
а) Ů = (–20+j40) B и İ=(–5+j3) А,

б) Ů = (–20–j40) B и İ=(–5–j3) А,

в) Ů = (–20+j40) B и İ=(–5+j3) А

Записать эти значения в показательной форме и построить для
них векторные диаграммы.

Ответ. Векторные диаграммы приведены на рис. 3.8, а—в. Комплексы напряжений и токов в показательной форме:

Читайте также:  Гост трансформатора тока тти

а) Ů = 44,8e j116º30′ B и İ=5,83е j116º А,

б) Ů = 44,8e j243º30′ B = 44,8e – j116º30′ B и İ=5,83е j211ºА =
=5,83е – j149º А,

в) Ů = 44,8e – j63º30′ B и İ=5,83е – j31º А

В сеть напряжением 220 В и частотой f = 50 Гц включен резистивный приемник с активным сопротивлением 44 Ом (рис. 3.10, а).

Найти комплексы амплитуды и действующего значения тока приемника. Записать выражения для мгновенных значений тока и напряжения, приняв начальную фазу напряжения равной 30°. Подсчитать амплитуду колебания, среднее и наибольшее значения мгновенной мощности.

Решение. Комплексы действующего и амплитудного значения напряжения:

Ů = 220e j30º B; Ů m = 220 Ã e j30º B = 311е j30º B.

Комплекс сопротивления цепи Z = r = 44 Om.

Комплексы действующего и амплитудного значений тока:

İ = Ů/ Z = (220e j30º)/44 = 5e j30 A;

İ m = 5 Ã e j30º = 7,07e j30º A.

На рис. 3.10,б приведена векторная диаграмма.

Мгновенные значения напряжения и тока:

u = 311sin (ωt + 300);

i = 7,07sin (ωt + 300).

Амплитуда колебания и среднее значение активной мощности

Р = r I2 = 1100 Вт.

Наибольшее значение мгновенной мощности

Рнаи6=2Р=2200 Вт.

4)Активные, реактивные и комплексные сопротивления и проводимости в разветвленных линейных электрических цепях. Резонансы токов

Приемник, обладающий активным сопротивлением и индуктивностью, при токе I = 11А и напряжении 220 В имеет активную мощность P = 1452 Вт. Найти сопротивления параллельной эквивалентной схемы этого приемника.

Решение. Определяем угол сдвига между вектором тока и вектором напряжения:

cosφ =P/(UI) = 1452/(220·11) = 0,6; φ = 53°10′. Тогда, приняв, что комплекс напряжения равен Ů = U = 220 В, можем записать комплекс тока İ = 11e – j 53º10′ .

Комплекс сопротивления приемника

Z = Ů / İ = 20e j53º10′ = 12 + j16.

Отсюда r1 = 12 Ом, X1 = 16 Ом (рис. 4.2, а).

Комплекс проводимости приемника

Y = 1/Z = 0,05e – j 53º10′ =g—jbL.

Отсюда g = 0,03 См и bL = 0,04 См (рис. 4.2,

4.15. Показание амперметра в первой ветви схемы показывает 8 А.

Построить векторную диаграмму и найти числовые значения сопротивлений r1, r2 и х2, если напряжение на входе схемы U = 220 В.

Ответ и указание. r1 = 44 Ом, г2 = 32 Ом, х2 = 44,5 Ом.

Значения r2 и х2 по векторной диаграмме рис. 4.15, б определяются путем деления активного U2a и реактивного U2Р напряжений на ток I2 во второй ветви схемы.

4.19. Определить резонансную частоту и эквивалентное сопротивление цепи схемы рис. 4.19, а при резонансе, рассчитать токи ветвей и построить векторную диаграмму, если напряжение U=100 В, а параметры цепи равны: r = 20 Ом, L = 20 мГ и С = 2мкФ.

Ответ. f0 = √(1/(LC) – r2/L2) = 780 Гц; zэкв = 500 Ом;

I1= 1,03 А, I2 = 0,98 А, I = 0,2 А.

Векторная диаграмма приведена на рис. 4.19, б.

5) Мгновенная, средняя, активная, реактивная и полная мощности электрической цепи. Коэффициент мощности и его значение.

. В сеть напряжением 127 В последовательно включены две катушки: одна с активным сопротивлением 3,46 Ом и индуктивностью 29,4 мГ, а другая с активным сопротивлением 8,66 Ом и индуктивностью 8,1 мГ. Частота сети 50 Гц.

Определить ток в цепи, напряжения и мощности каждой из катушек и всей цепи.

Ответ. I = 7,5 A, U1 = 74,3 В, U2 = 68 В, Р1 = 194 Вт, Р2 = 486 Вт,

Q1 = 520 вар, Q2=143 вар, Р = 680 Вт, Q = 663 вар.

3.32. Катушка с активным сопротивлением r = 6 Ом и индуктивностью L = 25,5 мГ соединена последовательно с конденсатором, емкость которого С = 1590 мкФ.

Найти ток, напряжения, мощности катушки, конденсатора и всей цепи. Построить векторную диаграмму напряжений, если напряжение на входе схемы (рис. 3.32, a) U = 127 В и частота f = 50 Гц.

Решение. Сопротивления схемы равны:

XL = 314·25,5·10-3 = 8 Ом, XC = 1/(314·1590·10-6) = 2 Ом.

Комплексы сопротивлений:

цепи

Zвх = r + j XL — j XC = r + j (XL — X C) = r + j X = 6 + j6 = 8,5e j45º;

индуктивной катушки

Zк = r + j XL = 6 + j8 = 10e j53º10′;

Комплекс напряжения и тока:

Ů = 127 В,

İ = Ů/ Zвх = 14,9e – j45º.

Напряжение:

на конденсаторе

ŮC = ZCİ = — j XC İ = 29,8e – j135º;

на катушке

ŮК = ZКİ = — j XC İ = 10e j53º10′·14,9e – j45º = 149e j8º10′.

Комплекс полной мощности цепи

 = ŮÏ = 127·14,9e j45º = 1900e j45º = 1340 + j1332.

Реактивная емкостная мощность конденсатора

QC = XCI2 = 444 вар.

Комплексная мощность катушки

К = ŮКÏ = 149e j8º10′·14,9e j45º = 2220e j53º10′ = 1340 + j1776.

Векторная диаграмма напряжений приведена на рис. 3.32, б.

. Коэффициент мощности индуктивного приемника равен 0,5, напряжение сети 220 В (const), а ток 60 А.

Определить емкость батареи конденсаторов, которую необходимо включить в схему для повышения коэффициента мощности до 0,8. Найти общий ток схемы, а также его активную и реактивную составляющие до и после улучшения коэффициента мощности.

Ответ. С = 426 мкФ.

До улучшения коэффициента мощности ток I = 60 А имеет активную составляющую 30 А и реактивную составляющую 52 А.

После улучшения коэффициента мощности цепь потребляет общий ток, равный 37,7 А, который имеет активную составляющую 30А и реактивную составляющую 22,5 А.

5)Трехфазные системы переменного тока. Принцип построения трехфазной системы. Соединение источника энергии и приемника по схеме “Звезда”.

Рис. 6.6

6.6. На рис. 6.6, а изображена схема четырехпроводной осветительной сети жилого дома. В фазы А и В включены по 25 ламп, а в фазу С — 15 ламп. Номинальная мощность каждой лампы = 60Вт, номинальное напряжение Uн = 127 В.

Определить токи в линейных и нейтральном проводах. Построить векторную диаграмму.

Решение. Мощность каждой из фаз РA = РB = 60 ·25 = 1500 Вт,
РC = 60·15 = 900 Вт.

Линейные токи IА = РА/ Uф = 11,8 А, IC = РC /Uф = 7,1 А.

Если принять направление комплексной оси +1 совпадающим с фазным напряжением ŮA (рис. 6.6, б), то комплексы линейных токов будут следующие: = 11,8; İB = 11,8е-j120°; İC= 7,1е j120°.

Ток в нейтральном проводе

İN = İA + İB + İC = 4,7 е –j60°.

Источник