Пример расчета задачи 3

1. Составляем расчётную схему электрической цепи:

pW

KV

*I

*U

pA

pV

Рисунок 1 – Схема электрическая принципиальная.

2. Составляем расчетную схему электрической цепи:

L

r

u L

u r

i

e

u

Рисунок 2 – схема электрическая расчетная.

На схеме обозначено:

е – мгновенная электродвижущая сила, В;

и – мгновенное напряжение, В;

i – мгновенная сила тока, А;

r – активное сопротивление катушки, Ом;

L – индуктивность катушки, Гн;

и_r – мгновенное падение напряжения на активном сопротивлении, В;

и_L – мгновенное падение напряжения на индуктивном

сопротивлении, В.

3.1. Записываем действующее значение напряжения на зажимах электрической цепи (показание вольтметра):

U = U_V.

3.2. Определяем амплитудное значение напряжения на зажимах электрической цепи:

3.3. Записываем мгновенное напряжение на зажимах цепи, приняв начальную фазу его равной ψ _u:

3.4. Записываем действующее значение силы электрического тока в катушке (показание амперметра):

І = І_А.

3.5. Записываем активную мощность, потребляемую катушкой из электрической сети (показание ваттметра)

Р = Р_W.

3.6. Определяем полную мощность, потребляемую катушкой из электрической сети

3.7. Определяем реактивную мощность, потребляемую катушкой из электрической сети из треугольника мощностей

3.8. Определяем полное сопротивление катушки по Закону Ома

3.9. Определяем активное сопротивление катушки

3.10. Определяем реактивное сопротивление катушки из треугольника сопротивлений

3.11. Определяем индуктивность катушки

3.12 Определяем угол сдвига фаз в электрической цепи;

3.13. Определяем амплитудное значение синусоидального электрического тока в катушке;

3.14. Определяем начальную фазу синусоидального электрического тока в катушке. В цепи с реальной катушкой ток отстает по фазе от напряжения на угол φ;

.

3.15. Записываем мгновенный синусоидальный электрический ток в катушке;

3.16. Определяем действующее значение напряжения на активном сопротивлении из закона Ома;

3.17. Определяем амплитудное значение напряжения на активном сопротивлении из закона Ома;

3.18. Определяем начальную фазу напряжения на активном сопротивлении. На участке цепи с активным сопротивлением ток совпадает по фазе с напряжением, φ = 0. Тогда

3.19. Записываем мгновенное напряжение на активном сопротивлении;

3.20. Определяем действующее значение напряжения на реактивном сопротивлении из закона Ома;

3.21. Определяем амплитудное значение напряжения на реактивном сопротивлении из закона Ома;

3.22. Определяем начальную фазу напряжения на реактивном сопротивлении. На участке цепи с индуктивностью ток отстает по фазе от напряжения на 90^о, φ = 90^о. Тогда

3.23. Записываем мгновенное напряжение на реактивном сопротивлении;

3.24. Определяем коэффициент мощности данной электрической цепи;

3.25. Построить в масштабе векторную диаграмму напряжений и тока (для действующих значений).

j

I m

U rm

U Lm

U m

Рисунок 3 – Векторная диаграмма.