К источнику переменного тока с напряжением U параллельно подключены два приемника. Первый из них имеет параметры R1, X1L, X1C, второй – R2, X2L, X2C (рис. 3.1).
Определить: токи I1, I2 в ветвях цепи и I в неразветвленной части методом проводимостей; коэффициенты мощности cosφ1, cosφ2, cosφ3; активную P, реактивную Q и полную S мощности приемников и всей цепи.
Рисунок 3.1 – Схема цепи
№ варианта U, В
R1, Ом
X1, Ом
Характер нагрузки R2, Ом
X2, Ом
Характер нагрузки
6 139 20 10 R1L
- 25 L
Решение
Реактивные сопротивления приемников:
X1=X1L-X1C=10-0=10 Ом
X2=X2L-X2C=25-0=25 Ом
Полные сопротивления приемников:Z1=R12+X12=202+102=22,361 Ом
Z2=R22+X22=02+252=25 Ом
Активные проводимости приемников:
G1=R1Z12=2022,362=0,04 См
G2=R2Z22=0252=0 См
Эквивалентная активная проводимость:G12=G1+G2=0,04+0 =0,04 См
Реактивные проводимости приемников:
B1=X1Z12=1022,362=0,02 См
B2=X2Z22=25252=0,04 См
Эквивалентная реактивная проводимость:B12=B1+B2=0,02+0,04=0,06 См
Эквивалентная полная проводимость:Y12=G122+B122=0,042+0,062=0,0721 См
Эквивалентное активное сопротивление:
R12=G12Y122=0,040,07212=7,692 Ом
Эквивалентное реактивное сопротивление:
X12=B12Y122=0,060,07212=11,538 Ом
Эквивалентное полное сопротивление:
Z12=1Y12=10,0721=13,868 Ом
Ток в неразветвленной части цепи:
I=UZ12=13913,868=10,023 А
Токи в приемниках:
I1=UZ1=13922,361=6,216 А
I2=UZ2=13925=5,56 А
Активные мощности:
P=R12∙I2=7,692∙10,0232=772,84 Вт
P1=R1∙I12=4∙6,2162=772,84 Вт
P2=R2∙I22=0∙5,562=0
P=P1+P2=772,84+0=772,84 Вт
Реактивные мощности:
Q=X12∙I2=11,538∙10,0232=1159,26 вар
Q1=X1∙I12=10∙6,2162=386,42 вар
Q2=X2∙I22=25∙5,562=772,84 вар
Q=Q1+Q2=386,42+772,8=1159,26 вар
Полные мощности:S=P2+Q2=772,842+1159,262=1393,257 ВА
S1=P12+Q12=772,842+386,422=864,061 ВА
S2=P22+Q22=02+772,842=772,84 ВА
Коэффициенты мощности каждой ветви и всей цепи:
cosφ=R12Z12=7,69213,868=0,555
cosφ1=R1Z1=2022,361=0,894
cosφ2=R2Z2=025=0