Материал: 1824

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

sin Xэкв XL1 Xbc 3,14 12,1 0,54.

Zэкв Zэкв 16,35

Q=2960·0,54=1600 ВАр=1,6 кВАр.

Построение векторной диаграммы (рис. 37) удобно начинать с параллельного участка цепи. Приняв начальную фазу напряжения Ubc равной нулю, определим углы сдвига фаз φ2 (между напряжением Ubc и током I2) и φ3 (между напряжением Ubc и током I3).

 

 

cos 2

R2

 

 

 

3

 

 

0,353; φ2=69º20';

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z2

 

8,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R3

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos 3

 

 

 

 

0; φ3=90º.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z3

 

15,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

соответствии

с

первым

 

I2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

законом Кирхгофа для узла b (см.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рис. 35)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I1 I2 I3,

 

 

 

φ1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

то есть вектор тока I1

равен сумме

Uab

 

 

 

 

U

 

 

 

векторов токов I2

 

и I3.

 

сдвига по

I1

φ

 

 

 

 

 

 

 

 

Определим угол φ1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фазе

между

 

током

I1

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

φ2

 

 

 

Ubc

 

 

 

напряжением

 

 

Uab

 

на

 

φ3

 

 

 

 

 

последовательном участке.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos

R1

 

3

 

 

 

0,692;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

Z1

4,34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

φ1=46º15'.

 

 

 

 

Рис. 37. Векторная диаграмма

 

 

 

 

 

Так как нагрузка на этом участке

 

 

 

 

 

 

активно-индуктивная,

 

 

то

 

для схемы со смешанным

 

 

 

 

 

 

 

 

напряжение Uab

 

будет опережать

 

включением нагрузки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

по фазе ток I1 на угол φ1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В соответствии со вторым законом Кирхгофа (см. рис. 35)

U Uab Ubc ,

то есть вектор напряжения U равен сумме векторов напряжений Uab и Ubc. Угол сдвига по фазе между напряжением U и током I1 можно определить из построенной в масштабе векторной диаграммы, а также по

параметрам эквивалентной схемы (см. рис. 36)

cos Rэкв 13,7 0,84; φ=32º45'. Zэкв 16,35

Контрольные вопросы по однофазным

электрическим цепям переменного тока

1. Напряжение на зажимах данной цепи и=100 sin t. Определить показания амперметра и вольтметра, если R=100 Ом.

 

 

A

 

 

 

 

 

1)

I = 2А; U = 100 В;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

 

 

V

 

 

R

2)

I = 0,7А; U = 70 В;

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

I = 0,7А; U = 100 В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Какие потребители электрической энергии можно отнести к резистивным элементам с активными сопротивлениями?

1) лампы накаливания, реостаты, дроссели и конденсаторы; 2) реостаты, лампы накаливания, утюг; 3) компрессор, электроплита;

4) электронасос, вентилятор, электробритва.

3.Цепь переменного тока состоит из последовательно включенных резистора R=40 Ом и конденсатора с сопротивлением XС=30 Ом. Определить полное сопротивление цепи.

R XС

1) 100 Ом;

2)50 Ом;

3)80 Ом;

4)10 Ом.

4.По какой формуле определяется полное сопротивление данной цепи?

1)Z R2 (XL XC )2 ;

2) Z

R2 XL2 ;

U

R

XL

 

 

 

 

3)Z R2 XC2 ;

4)Z R .

5.Какая формула для расчета тока справедлива для данной цепи?

1)

I

 

 

 

 

 

U

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

2 X

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

XL

 

 

 

 

U

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

2)

I

;

 

 

 

 

 

U

 

 

 

 

XC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

U

 

 

 

 

 

 

3)

I

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R2 XL XC 2

6. Цепь переменного тока, к которой приложено напряжение U=220 В, состоит из последовательно включенных резистора R=40 Ом и катушки индуктивности с сопротивлением XL=30 Ом. Определить ток, проходящий в данной цепи.

1)

4,4 А;

 

 

R

 

XL

2)

6 А;

 

 

 

 

 

U

 

 

3)

8,6 А;

 

 

4)10 А.

7.Напряжение на зажимах цепи с R и L элементами U=141 В. Определить напряжения UR и UL, если частота питающего напряжения f = 0.

 

 

 

 

 

 

R

 

 

L

 

 

1) UR=70,5 В; UL=70,5 В;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

UR=100 В; UL=100 В;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

UR=141 В; UL=0 В;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

UR=0 В; UL=141 В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Напряжения на отдельных участках цепи составляют: UL=60 B;

UC=20 B; Ua=30 B. Определить напряжение U.

 

 

 

R

 

XL

 

 

XC

1)

40 В;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ua

 

UL

 

 

UC

2)

100 В;

 

 

 

 

 

3)

50 В;

U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

80 В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. В каком случае наступит резонанс напряжений в приведенной цепи?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) XL>XC;

 

 

R

 

 

 

XL

 

 

XC

 

U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2) XL<XC;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3) XL=XC.

10. Какая векторная диаграмма соответствует указанной цепи?

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

XL

1)

U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

U I

11.Какая векторная диаграмма соответствует указанной цепи?

1)U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

 

 

U

R

 

 

I

 

 

 

 

 

 

XC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

U

I

12. Какая векторная диаграмма соответствует данной цепи при условии

ХL = XC?

UL

UC

 

 

1)

 

 

 

 

 

Ua

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

 

 

 

 

 

 

 

R

XL

XC

2)UL UC

 

Ua

U

 

I

I

3)

UL UC

 

 

U

 

I

Ua

13. Какая векторная диаграмма соответствует указанной цепи?

1) I Ip

Ia

U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

 

 

 

 

 

 

 

I U

U

 

R

 

 

XC

 

 

 

 

 

 

3)

U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I Ia

 

 

 

 

 

 

 

Ip

 

 

 

 

 

 

 

14. В схеме наблюдается резонанс напряжений. Показание вольтметра V3 равно 4 В; амперметр А показывает 1 А; сопротивление XС=3 Ом. Определить правильные показания приборов.

 

 

 

 

V2

 

 

*

R

XL

XC

 

 

W

 

 

 

U

V1

 

 

R

V3

 

 

 

A

 

 

1)вольтметр V2 показывает 0;

2)ваттметр W показывает 16 Вт;

3)вольтметр V1 показывает 5 В.

15. Какая векторная диаграмма соответствует указанной цепи?

1)

 

I Ia

Ip

 

 

 

 

U

R XL

2)

Ia

 

U

Ip

U

 

 

 

I

 

 

 

3)I U

16.Цепь переменного тока, к которой приложено напряжение U=220 В, состоит из параллельно включенных резисторов: R=22 Ом, идеальной катушки индуктивности с сопротивлением ХL=30 Ом и конденсатора с сопротивлением ХС=30 Ом. Определить ток I.

1)

10 А;

 

 

 

 

 

 

 

 

I

2)

5А;

 

U

 

 

R XL

 

 

XC

3)

22 А;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

7 А.

 

 

 

 

 

 

 

17. В какой цепи может возникнуть резонанс токов?

1)

2)

3)

4)

e

e

e

e

Источник: https://studfile.net/preview/16407881/