Рисунок 2 1 Для схемы электрической цепи
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Рисунок 2.1
Для схемы электрической цепи, приведенной на рис. 2.1, используя любые значения R, L, С своего варианта, приведенные в таблице 2.1, необходимо:
I часть
1) записать закон изменения ЭДС е(t) с учётом начальной фазы ψ;
2) рассчитать ток в цепи, падения напряжений на всех элементах;
3) составить баланс мощностей, определить активную, реактивную, полную мощности и коэффициент мощности цепи cosφ;
4) построить топографическую диаграмму напряжений.
II часть
При заданных параметрах R и L, рассчитать резонансную емкость СРЕЗ и в этом режиме определить:
1) ток в цепи, падения напряжений на всех элементах цепи;
2) определить активную, реактивную, полную мощности и коэффициент мощности цепи cosφ;
3) объяснить свойства анализируемой цепи, соответствующие режиму резонанса. Построить топографическую диаграмму напряжений.
III часть
Дано:
E=120 (B)
R1=0 (Ом)
L1=10,6 (мГн)
С1=221,16 (мкФ)
Нужно полное решение этой работы?
Решение
Часть I
Закон изменения напряжения
et=120*2sin2πft+120
Сопротивление реактивных элементов
XL=2πfL1=2*3.14*50*10,6*10-3=3.33 (Ом)
XC=12πfC1=12*3.14*50*221.16*10-6=14.4 (Ом)
Полное сопротивление цепи
Z=XL-XC2=3.33-14.42=11,07 (Ом)
Рассчитаем ток в цепи
I=UZ=12011,07=10.84 (A)
Активная мощность источника
cosα=RZ=012.59=0
α=90 (град)
Pист=U*I*cosα=120*10,54*0=0 (Вт)
Реактивная мощность источника
Qист=U*I*sinα=120*10,84*sin90=1300,81 (Вар)
Активная мощность приемников
Pпот=0 Вт
Реактивная мощность приемников
Pпот=I2*XL-XC=10,84*10,84*3.33-14.4=-1300.79 (Вар)
Полная мощность
S=P2+Q2=0*0+1300.8*1300.8=1300.8 (ВА)
Для построения векторной диаграммы найдем напряжения на элементах цепи
UL1=I*XL1=10,84*3.33=36,1 (B)
UC1=I*XC1=10,84*14.4=156,1 (B)
II часть
При резонансе выполняется условие
XL=XC
XL=2πfL1=2*3.14*50*10,6*10-3=3.33 (Ом)
XCРЕЗ=3.33 (Ом)
XCРЕЗ=12πfCРЕЗ
CРЕЗ=12πfXCРЕЗ=12*3.14*50*3.33=19.13 (мкФ)
Полное сопротивление цепи
Z=XL-XC2=3.33-3.332=0 (Ом)
Рассчитаем ток в цепи
I=UZ=1200=∞ (A)
Сумма падений напряжений на реактивных элементах при резонансе равна нулю.Т.к
. активное сопротивление отсутствует, то вцепи при резонансе наблюдается короткое замыкание. Следует учитывать, что напряжения на реактивных элементах могут быть больше чем напряжение источника.
Часть III
Теоретические вопросы:
1) записать формулировки законов Кирхгофа для цепи синусоидального тока;
Алгебраическая сумма мгновенных значений токов в узле электрической цепи равна нулю
Алгебраическая сумма мгновенных значений падений напряжений на элементах контура равна алгебраической сумме мгновенных значений ЭДС, действующих в этом контуре.
2) дать объяснение коэффициенту мощности cosφ и пояснить его отличие от КПД;
Коэффициент мощности — величина, равная отношению активной мощности P, потребляемой нагрузкой, к ее полной мощности S
3) изобразить треугольник сопротивлений и записать, как определяется угол сдвига между током и напряжением на участке цепи;
Угол сдвига определяется
cosα=RZ
4) сформулировать условия возникновения резонанса напряжений;
Резонанс напряжений возникает в последовательной RLC-цепи
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
