Материал: Prakticheskoe_Zanyatie_Induktivno_Svyazannye_Tsepi_docx

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

6

Задача 2.

Дано: необходимо рассчитать схему,

показанную на рис. 5.15.

Рис. 5.15

Определить токи во всех ветвях и построить векторную и топографическую диаграмму, приняв потенциал точки 0 равным 0.

X

1

L 20 Ом,

X

2

 

L

2

10 Ом,

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

3

1/ С

3

20 Ом,

 

 

Z

3

10 Ом,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

 

(10 j10) Ом,

 

X

 

 

M

 

10 Ом,

U

 

200В

 

2

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

12

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение

Применим метод уравнений Кирхгофа. Задаем произвольно положительное направление токов в ветвях и направления обхода контуров.

Во втором слагаемом знак

0 Z

 

I

 

jX

 

I

 

Z

 

I

 

jX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

3

 

2

 

2

 

2

 

2

 

12

 

 

I1

I2

I

3

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U1

jX 1 I

1 jX 12 I

2

Z3 I 3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

«-» , т.к. ток

I2

направлен к * в контуре 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решая эти уравнения находим:

7

I

 

 

(10 j10) A,

I

 

j10 A,

 

 

 

 

 

 

1

10 A.

 

2

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

Для построения векторной диаграммы найдем падение напряжения на

каждом участке цепи.

U

 

 

jX

 

I

 

 

jX

 

 

I

 

 

j20(10

 

j10)

j10( j10)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

01

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

12

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

 

 

(R

 

jX

 

)I

 

(10 j20)10

В;

U

 

 

 

jX

 

I

 

 

13

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

2

 

2

U

 

 

Z

 

I

 

 

 

100 j100

В;

 

U

 

 

j L I

 

 

j M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

01

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

100 j200

В;

 

U

 

 

 

j L

I

 

j L

I

 

 

j100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

2

 

2

 

 

 

12

 

1

 

 

 

 

 

 

 

U

 

 

Z

 

I

 

 

100 j200 В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

01

 

 

3

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

j200

В;

 

 

 

jX

 

I

 

j100 В;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

j20(10

j10)

j10( j10)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В;

U

 

 

Z

 

I

 

100 j100

В;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

 

4

 

2

 

 

 

8

Задача 3

К цепи со схемой рис. 3.1 приложено синусоидальное напряжение с действующим значением U = 100 B. Активное сопротивление R = 100 Ом, на частоте приложенного напряжения реактивные сопротивления XL1 = XL2 = XC

= 100 Ом, XM = 0,5 XL1.

Найти действующие значения токов ветвей, активную мощность, передаваемую из одной ветви в другую за счет индуктивной связи между ними. Построить векторные диаграммы токов и напряжений.

Рис. 3.1

Решение

Принимаем комплекс действующего значения

Для указанных на рис.3.1 направлений токов уравнения Кирхгофа имеют вид:

9

Векторные диаграммы токов и напряжений приведены на рис. 3.2.

Рис. 3.2

10

Рассчитываем комплексные мощности первой и второй индуктивностей, обусловленные индуктивной связью между ними. Получаем:

Активная мощность в индуктивности L1: Р= 400 Вт, Р> 0.

Мощность отдается в магнитное поле индуктивностью L1. Активная мощность в индуктивности L2: Р= – 400 Вт, Р< 0. Эта мощность поступает в L2 из магнитного поля и численно равна мощности Р.

Таким образом, активная мощность источника Pист =UIcosφ= 100 4 = 400 Вт через первую ветвь поступает во вторую и превращается в тепло в резисторе

R.

Следует отметить, что индуктивности L1 и L2 – идеальные элементы. Их активное сопротивление равно нулю.

Задача 4

Найти токи ветвей, напряжение U2 и входное сопротивление в цепи со схемой рис. 4.1. Построить векторные диаграммы токов и напряжений.

Рис. 4.1

Решение

Выбираем положительные направления токов и напряжений как на рис.

4.1.

Источник: https://studfile.net/preview/15698302/