с использованием значения R1=12 Ом, XL1=4 Ом, XC1=12 Ом, XC2=8 Ом и дополнительного параметра I=4 А, нужно определить
с использованием значения R1=12 Ом, XL1=4 Ом, XC1=12 Ом, XC2=8 Ом и дополнительного параметра I=4 А, нужно определить: 1) общее сопротивление цепи z; 2) напряжение, подведенное к цепи U; 3) ток I; 4) угол фазового сдвига φ (по модулю и знаку); 5) активную мощность P, реактивную мощность Q и полную мощность S цепи.
23.12.2023 00:26
Решение:
1) Общее сопротивление цепи (z):
Сумма сопротивлений (R1), индуктивного сопротивления (XL1) и емкостного сопротивления (XC1, XC2) образует общее сопротивление цепи, которое можно выразить следующим образом:
z = R1 + (XL1 - XC1 - XC2)
Подставим значения из условия:
z = 12 Ом + (4 Ом - 12 Ом - 8 Ом)
2) Напряжение, подведенное к цепи (U):
Напряжение, подведенное к цепи, можно выразить как произведение общего сопротивления (z) и тока (I):
U = z * I
3) Ток (I):
Заданное значение тока (I) равно 4 А.
4) Угол фазового сдвига (φ):
Фазовый сдвиг (φ) можно выразить следующим образом:
φ = arctan((XL1 - XC1 + XC2) / R1)
5) Активная мощность (P), реактивная мощность (Q) и полная мощность (S) цепи:
Активная мощность (P) можно выразить как произведение общего сопротивления (z) и квадрата тока (I):
P = z * I^2
Реактивная мощность (Q) можно выразить как произведение разности индуктивного сопротивления (XL1) и суммы емкостных сопротивлений (XC1, XC2), умноженное на квадрат тока (I):
Q = (XL1 - XC1 - XC2) * I^2
Полная мощность (S) цепи может быть выражена как квадратный корень из суммы квадратов активной мощности (P) и реактивной мощности (Q):
S = sqrt(P^2 + Q^2)
Например:
Дано: R1 = 12 Ом, XL1 = 4 Ом, XC1 = 12 Ом, XC2 = 8 Ом, I = 4 А.
1) Найдем общее сопротивление цепи (z):
z = 12 Ом + (4 Ом - 12 Ом - 8 Ом)
2) Найдем напряжение, подведенное к цепи (U):
U = z * I
3) Ток (I) равен 4 А.
4) Найдем угол фазового сдвига (φ):
φ = arctan((4 Ом - 12 Ом + 8 Ом) / 12 Ом)
5) Найдем активную мощность (P), реактивную мощность (Q) и полную мощность (S) цепи:
P = z * I^2
Q = (4 Ом - 12 Ом - 8 Ом) * I^2
S = sqrt(P^2 + Q^2)
Совет:
Для упрощения расчетов можно использовать калькулятор или программу для выполнения вычислений с комплексными числами.
Дополнительное задание:
При заданных значениях: R1 = 20 Ом, XL1 = 6 Ом, XC1 = 8 Ом, XC2 = 10 Ом и I = 3 А, рассчитайте общее сопротивление цепи (z), напряжение, подведенное к цепи (U), ток (I), угол фазового сдвига (φ), активную мощность (P), реактивную мощность (Q) и полную мощность (S) цепи.