Практическая работа
РАСЧЕТ НЕРАЗВЕТВЛЕННОЙ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Неразветвленная цепь переменного тока, изображенная на рис. 1, содержит активные, индуктивные и емкостные элементы, величины сопротивлений которых и один дополнительный параметр заданы в табл. 1. Отсутствие элемента в таблице обозначено прочерком. На схеме отсутствующий элемент следует заменить коротким замыканием. Если одна из величин, подлежащих определению, задана в качестве дополнительного параметра, то ее вычисление отпадает.
Рисунок 1
Задание
1. Начертить схему цепи для своего варианта, указав на ней напряжение на каждом элементе.
2. Вычислить активное R, реактивное X и полное Z сопротивления цепи.
3. Определить приложенное к цепи напряжение U и силу тока I.
4. Найти коэффициент мощности цепи и угол сдвига фаз φ. Указать
характер цепи: активно-индуктивный или активно-емкостной.
5. Вычислить активную P, реактивную Q и полную S мощности, потребляемые элементами цепи и всей цепью в целом.
Сравнить индуктивную и емкостную мощность цепи и убедиться, что
характер цепи в п. 4 был определен правильно.
Составить баланс активной и реактивной мощностей.
З а м е ч а н и е : Для схем, в которых в цепи присутствует одно активное сопротивление, баланс активной мощности составлять не имеет
смысла.
6. На миллиметровой или клетчатой бумаге начертить в масштабе
векторную диаграмму тока и напряжений. Рядом с диаграммой указать
масштабы тока и напряжения. На диаграмме должны быть показаны векторы напряжений всех элементов цепи.
Проверить правильность определения характера цепи по векторной
диаграмме.
Определить по векторной диаграмме напряжение U и угол φ и сравнить
их с уже известными значениями.
7. Построить в масштабе треугольники сопротивлений и мощностей.
Указать масштабы сопротивлений и мощностей. На треугольниках должны
быть показаны отрезки сопротивлений и мощностей всех элементов цепи.
8. Определить, каким будет полное сопротивление Z, коэффициент
мощности и характер цепи, если частоту тока f увеличить в три раза.
Таблица 1
№ вари анта | Сопротивления, Ом | |
R1 | R2 | XL1 | XL2 | XC1 | XC2 | Дополнительный параметр |
1 | 8 | 10 | 4 | 2 | — | 3 | UL1 = 50 В |
2 | 5 | — | 3 | 4 | 1 | 2 | UC2 = 100 В |
3 | — | 8 | 4 | 5 | 6 | 7 | Uа2 = 50 В |
4 | 12 | 9 | 4 | — | 18 | 20 | Uа2 = 70 В |
5 | 18 | 11 | — | 22 | 6 | 8 | P = 100 Вт |
6 | 25 | 20 | 40 | 30 | 20 | — | I = 2 А |
7 | 8 | 4 | 15 | 6 | — | 12 | S= 300 В·А |
8 | 10 | 14 | 18 | — | 16 | 12 | QL1 = 100 вар |
9 | 5 | 6 | — | 4 | 2 | 5 | U = 100 В |
10 | 7 | 2 | 6 | 8 | 4 | — | QC1 = 200 вар |