Анализу подлежит электрическая цепь Перед расчетом необходимо составить схему предложенного преподавателем варианта

Составляем расчетную схему:
Определяем сопротивление реактивных элементов:
XC1=1ωC1=1400∙626∙10-6=3,994 Ом
XL4=ωL4=400∙20∙10-3=8 Ом
XC5=1ωC5=1400∙625∙10-6=4 Ом
Составляем эквивалентную схему замещения:
Комплексные полные сопротивления ветвей цепи:
Z1=-jXC1=-j3,994=3,994e-j90° Ом
Z2=R3=3 Ом
Z3=jXL4-jXC5=j8-j4=j4=4ej90° Ом
Сопротивления Z2 и Z3 соединены параллельно, их эквивалентное сопротивление:
Z23=Z2∙Z3Z2+Z3=3∙4ej90°3+j4=12ej90°5ej53,13°=2,4ej36,87°=1,92+j1,44 Ом
Схема после преобразования:
Сопротивления Z1 и Z23 соединены последовательно, комплексное эквивалентное сопротивления всей цепи:
Zэкв=Z1+Z23=-j3,994+1,92+j1,44=1,92-j2,554=3,195e-j53,061° Ом
Комплексное амплитудное значение тока в неразветвленной части цепи:
I1m=I1mejψi1=10ej53,1°=6,004+j7,997 А
Комплексное амплитудное значение ЭДС:
Em=I1m∙Zэкв=10ej53,1°∙3,195e-j53,061°=31,949ej0,039°=31,949+j0,022 В
Комплексное амплитудное значение напряжения на R3:
U3m=I1m∙Z23=10ej53,1°∙2,4ej36,87°=24ej89,97°=0,013+j24 В
Комплексные амплитудные значения токов в параллельных ветвях:
I2m=U3mZ2=24ej89,97°3=8ej89,97°=0,004+j8 А
I3m=U3mZ3=24ej89,97°4ej90°=6e-j0,03°=6-j0,003 А
Комплексные амплитудные значения напряжений на элементах цепи:
U1m=I1m∙-jXC1=10ej53,1°∙-j3,994=10ej53,1°∙3,994e-j90°=39,94e-j36,9°=31,936-j23,978 В
U4m=I3m∙jXL4=6e-j0,03°∙j8=6e-j0,03°∙8ej90°=48ej89,97°=0,025+j48 В
U5m=I3m∙-jXC5=6e-j0,03°∙-j4=6e-j0,03°∙4e-j90°=24e-j90,03°=-0,013-j24 В
Мгновенные значения ЭДС источника, токов в ветвях и напряжений на элементах:
e=Emsinωt+ψe=31,949sin400t+0,039° В
i2=I2msinωt+ψi2=8sin400t+89,97° А
i3=I3msinωt+ψi3=6sin400t-0,03° А
u1=U1msinωt+ψu1=39,94sin400t-36,9° В
u3=U3msinωt+ψu3=24sin400t+89,97° В
u4=U4msinωt+ψu4=48sin400t+89,97° В
u5=U5msinωt+ψu5=24sin400t-90,03° В
Определим комплексную полную мощность:
S=E∙I1*=Em∙I1m*2=31,949ej0,039°∙10e-j53,1°2=159,745e-j53,061°=96-j127,681 ВА
Полная, активная и реактивная мощности:
S=S=159,745e-j53,061°=159,745 ВА
P=ReS=Re96-j127,681=96 Вт
Q=ImS=Im96-j127,681=-127,681 вар
Строим векторную диаграмму токов и напряжений для амплитудных значений величин