Практическая работа 5. Расчет неразветвленных электрических цепей переменного тока. Методические указания к решению задач.

Практическая работа 5

Расчет неразветвленных электрических цепей переменного тока

Методические указания к решению задач.

Пример 1Активное сопротивление катушки R_к= 6 Ом, индуктивное X_L = 10 Ом.

Последовательно с катушкой включено активное сопротивление R = 2 Ом и конденсатор с ёмкостным сопротивлением X_C = 4 Ом (рис. 5). К электрической цепи приложено напряжение U = 50 B. Определить:

1) Полное сопротивление электрической цепи;

2) Ток;

3) Коэффициент мощности;

4) Активную, реактивную и полную мощности;

5) Напряжения на каждом сопротивлении;

6) Начертить в масштабе векторную диаграмму электрической цепи.

Решение.

1 Определяем полное сопротивление электрической цепи:

= = 10 Ом

2 Определяем ток по закону Ома для однофазной электрической цепи переменного тока:

= 5 A

3 Определяем коэффициент мощности электрической цепи:

4 Определяем активную мощность электрической цепи:

P = U · I · cos = 50 · 5 · 0,8 = 200 Вт

или

P = Вт

Определяем реактивную мощность электрической цепи:

Q = U · I · sin = 50 · 5 · 0,6 = 150 ВАр

или

Q = I² · (X_L – X_C) = 5²· (10 – 4) = 150 ВАр

где sin = 0,6

Определяем полную мощность электрической цепи:

S = = = 250 BA

5 Определяем падение напряжения на сопротивлениях в электрической цепи:

U_Rk = I · R_K = 5 · 6 = 30 B

U_L = I · X_L = 5 · 10 = 50 B

U_R = I · R = 5 · 2 = 10 B

U_C= I · X_C= 5 · 4 = 20 B

6 Векторная диаграмма.

Построение векторной диаграммы начинаем с выбора масштаба тока и напряжения:

M_I= 1

М_U = 10

Рассчитываем длину векторов тока и напряжения:

L_I= = = 5 см

L_URk= = = 3см

L_UR =

L _U∑R= L_URk+ L_UR = 1 + 3 = 4 см

L_UL= = = 5см

L_Uc= = = 2см

Построение векторной диаграммы ( рис. 6) начинаем с вектора тока. Вдоль вектора тока откладываем векторы падений напряжений на активных сопротивлениях U_Rk и U_R . из конца вектора U_R откладываем в сторону опережения вектора тока на вектор напряжения U_L . из конца вектора U_L откладываем в сторону отставания от вектора тока на вектор падения напряжения U_C.

Геометрическая сумма векторов U_Rk, U_R, U_L и U_C равна полному напряжению U, приложенному к электрической цепи, т.е. 50 В или 5 см.

U_R

U_R_к

12 Следующая ⇒