Методичка: Электротехника с основами электроники

где

Углы сдвига фаз между током и напряжением:

,

откуда

Мощности цепи:

Активная

Реактивная

Полная

Для построения векторной диаграммы выбираем масштаб по напряжению М_U = 22 В/см и по току М_I = 2А/см.

На векторной диаграмме выполнить сложение векторов:

После построения векторной диаграммы в масштабе линейкой измеряем векторы линейных токов, умножаем на выбранный масштаб по току и получаем численные значения линейных токов:

Контрольная работа 1

Задача1. 1-10

Цепь постоянного тока содержит несколько резисторов, соединённых смешанно. Номер схемы цепи соответствует номеру задачи. Параметры цепи заданы в таблице № 2. По заданным параметрам определить токи и напряжения на каждом из резисторов, а также мощность, определяемую всей цепью, и расход электрической энергии за 8 часов работы. Направления токов в цепи выбрать самостоятельно.

Пояснить с помощью логических рассуждений характер изменения электрической величины, заданной в таблице № 2 (уменьшится, увеличится или останется без изменения), если один из резисторов выключается из схемы. При этом считать напряжение на выводах цепи неизменным.

             Рис. 1                                        Рис.2

                   Рис. 3                                    Рис.4

                Рис.5                                     Рис.6

             Рис. 7                                  Рис.8

                 Рис. 9                                 Рис. 10

Таблица № 2

Задача 2. 11 - 20

Определить токи во всех ветвях цепи по заданным ЭДС источников энергии, их внутренним сопротивлениям и величинам сопротивлений резисторов. Номер рисунка (схемы), величины сопротивлений резисторов и значение напряжения источника питания приведены в таблице 2. Задачу решить методом узловых и контурных уравнений, выполнив проверку решения методом узлового напряжения. Составить уравнение баланса мощности цепи и решить его. Направления обхода контуров и токов ветвей выбрать самостоятельно.

               Рис.11                                       Рис 12

                 Рис13                                         Рис. 14

                   Рис 15                            Рис16

                Рис. 17                                    Рис.18

                Рис. 19                                         Рис.20

Таблица 3

Задача 3. 21 - 30

По заданной векторной диаграмме для цепи переменного тока с последовательным соединением (активных сопротивлений, индуктивностей и ёмкостей) начертить эквивалентную схему цепи и определить сопротивления на каждом элементе, полное сопротивление цепи, напряжение, приложенное к цепи, а также активную, реактивную и полную мощности цепи. С помощью логических рассуждений пояснить, как изменится ток цепи, если частоту увеличить в два раза. Напряжение, приложенное к цепи, считать неизменным. Данные для своего варианта взять из таблицы № 3.

Таблица № 3

                      Рис. 20                                       Рис. 21

                   Рис. 22                                                Рис. 23

               Рис. 24                                     Рис. 25

                   Рис. 26                                    Рис. 27

                Рис. 28                                    Рис. 29

Задача 4. 31 - 40

Для трёхфазной несимметричной нагрузки, соединённой по схеме звезда, по заданным значениям сопротивлений каждой фазы и линейному напряжению зарисовать схему цепи и определить фазное напряжение, линейные и фазные токи, а также активную, реактивную и полную мощности для всей нагрузки. По полученным вычислениям построить в масштабе векторную диаграмму цепи и по ней определить численное значение тока в нулевом проводе.

Данные для своего варианта взять из таблицы № 4.

Таблица № 4