1). Каково полное сопротивление Z в неразветвленной цепи переменного тока, как показано на рисунке и в таблице?

Содержание: Электрическая цепь переменного тока

Инструкция:
1). Полное сопротивление Z в неразветвленной цепи переменного тока можно найти, используя формулу для сопротивления в параллельном соединении резистора и катушки. В данной таблице представлены значения активного сопротивления (R), индуктивного сопротивления (XL) и емкостного сопротивления (XC). Полное сопротивление Z вычисляется как:

Z = √(R^2 + (XL - XC)^2)

2). Если напряжение U на цепи не указано в таблице, его можно найти, используя закон Ома: U = I * Z, где I - сила тока в цепи, а Z - полное сопротивление цепи.

3). Сила тока в неразветвленной цепи будет равна:

I = U / Z

4). Угол сдвига фаз ф между напряжением и силой тока в неразветвленной цепи можно найти, используя тангенс угла сдвига:

tg(ф) = (XL - XC) / R

5). Активная мощность (P) - это мощность, преобразуемая в полезную работу в цепи. Реактивная мощность (Q) - это мощность, перекачиваемая между источником и потребителем без осуществления фактической работы. Полная мощность (S) - это сумма активной и реактивной мощностей. Если эти значения не указаны в таблице, их можно вычислить следующим образом:

P = I^2 * R
Q = I^2 * (XL - XC)
S = √(P^2 + Q^2)

6). Для построения векторной диаграммы цепи необходимо использовать значения сопротивлений и фазовый сдвиг. Стрелка фазового сдвига выходит из начала координат в направлении вектора силы тока. Величина фазового сдвига указывается углом между вектором силы тока и вектором напряжения. Длина вектора силы тока должна соответствовать значению тока в цепи.

Демонстрация:
1). Дано: R = 5 Ом, XL = 3 Ом, XC = 2 Ом. Найти полное сопротивление Z.
2). Дано: I = 2 A, Z = 4 Ом. Найти напряжение U.
3). Дано: U = 10 В, Z = 5 Ом. Найти силу тока I.
4). Дано: R = 3 Ом, XL = 4 Ом, XC = 1 Ом. Найти угол сдвига фаз.
5). Дано: I = 3 A, R = 2 Ом, XL = 5 Ом, XC = 3 Ом. Найти активную (P), реактивную (Q) и полную (S) мощности.

Совет: Для лучшего понимания электрических цепей переменного тока рекомендуется ознакомиться с понятиями активного, индуктивного и емкостного сопротивления, а также с формулами для вычисления сопротивления в параллельном и последовательном соединении элементов цепи.

Дополнительное упражнение:
В неразветвленной цепи переменного тока имеется резистор с сопротивлением 10 Ом, индуктивное сопротивление 5 Ом и емкостное сопротивление 3 Ом. Источник переменного тока подает напряжение 20 В. Найдите:
1). Полное сопротивление цепи.
2). Силу тока в цепи.
3). Угол сдвига фаз.
4). Активную, реактивную и полную мощности, потребляемые цепью.