ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 3. Методические указания к решению задачи ПЗ № 3

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 3

Тема: Подбор элементов электрических цепей. Расчет цепей переменного тока.

Цель: рассчитать цепь переменного тока при последовательном соединении активного, индуктивного и емкостного сопротивлений.

Количество времени:2 часа

Методические указания к решению задачи ПЗ № 3

Задача

R₁, Ом	R₂, Ом	Х_L1, Ом	Х_С1, Ом	Дополнительная величина
				Р₁ = 32 Вт

1. Определяем полное сопротивление цепи:

Z Ом

Если Р₁ = I²·R₁, тогда А

Полное напряжение цепи:

U = I · Z = 2 · 20= 40 В

2. Находим коэффициент мощности цепи. Во избежание потери знака угла (косинус – функция четная) определяем

sin φ = (X_L – X_С) / Z = (6 – 22) / 20 = - 0,6; φ = -36^о50'.

По таблицам Брадиса определяем коэффициент мощности

cos φ = cos 36^о50' = 0,8.

3. Определяем активную, реактивную и полную мощности цепи:

Р = U · I · cos φ = 40 · 2 · 0,8 = 64 Вт

Q= U· I · sin φ =40 · 2 ·(- 0,6) = - 48 вар;

S = U · I = 40· 2 = 80 ВА

4. Определяем падения напряжения на сопротивлениях цепи:

U_R1= I · R₁ = 2 · 8 = 16 В;

U_L1 = I· X_L1 = 2 · 6 = 12 В;

U_С₁ = I · Х_С₁ = 2 · 22 = 44 В.

U_R2= I · R₂ = 2 · 4 = 8 В;

5. Построение векторной диаграммы начинаем с выбора масштаба для тока и напряжения. Задаемся масштабом по току: в 1 см – 0,5 А и масштабом по напряжению: в 1 см –8 В. Построение векторной диаграммы начинаем с вектора тока, который откладываем по горизонтали в масштабе 2А/0,5А/см =4 см. Из начала вектора тока, вдоль вектора тока откладываем вектор падения напряжения на активном сопротивлении U_R1 в масштабе 16В / 8В = 2 см. Из конца вектора U_R1 откладываем в сторону опережения от вектора тока на 90° вектор падения напряжения U_L1 на индуктивном сопротивлении длиной длиной 12 В / 8 В/см = 1,5 см. Из конца вектора U_L1 откладываем по направлению вектора тока вектор напряжения на активном сопротивлении U_R2длиной 8В/ 8В/см= 1 см. Из конца вектора U_R2 откладываем в сторону отставания от вектора тока на 90° вектор падения напряжения на конденсаторе U_С1 длиной 44 В / 8 В/см = 5,5 см.

Геометрическая сумма векторов U_R1, U_L1, U_С1 и U_С2 равна полному напряжению, приложенному к цепи в масштабе 40В /8В= 5 см.

12 Следующая ⇒