Меню

Определить полное сопротивление цепи рис 12 81 если напряжение

Решение. 1. Находим полное сопротивление цепи

1. Находим полное сопротивление цепи

Z =

где R = R 1 + R 2 = 2 + 2 = 4 – арифметическая сумма всех активных сопротивлений, Ом;

Х L = Х L 1 + Х L 2 = 4 + 5 = 9, X C = X C 1 + X C 2 = 4 + 2 = 6 – арифметические суммы однотипных индуктивного и емкостного сопротивлений, Ом.

Подставляем полученные значения в формулу.

Z = = = 5 Ом

2. По закону Ома для цепи переменного тока определим ток в цепи:

I = U / Z = 220 / 5 = 44 А

3. Из треугольника сопротивлений следует: Сos φ = R / Z = 4 / 5 = 0,8 ;

Sin φ= =( 9 – 6) / 5 = 0,6

По таблицам тригонометрических величин найдем значения угла сдвига фаз: φ = 36 0

4. Подсчитываем мощности:

полная мощность S = U· I = 220 · 44 = 9680 ВА = 9,6 кВА

активная Р = S ·Сos φ = 9680 · 0,8 = 7744 Вт =7,744 кВт

реактивная Q = S· Sin φ = 9680· 0,6 = 5808 вар = 5,808 квар

При построении векторных диаграмм тока и напряжений следует исходить из следующих условий:

· ток одинаков для любого участка цепи, т. к. разветвлений в ней нет;

· на каждом сопротивлении при прохождении тока создается падение напряжения, значение которого определяют по закону Ома для цепи и называют напряжением на данном сопротивлении: U А = I ·R – на активном, U L = I ·Х L – на индуктивном; U С = I ·Х С – на емкостном.

Построение векторной диаграммы

1. Выписываем значение тока и напряжений: I= 44 А; U L 1 = I ·Х L 1 = 44· 4 = 176 В; U А1 = I· R 1 = 44 · 2 = 88 В; U L 2 = I ·Х L 2 = 44 ·5 = 220 В; U А2 = I ·R 2 =

44 · 2 = 88 В; U c 1 =I ·Х С1 = 44 · 4 = 176 В; U С2 = I· Х С2 = 44 · 2 = 88 В.

2. Исходя из размеров бумаги (миллиметровки, или тетрадного листа в клетку), задаемся масштабом по току и напряжению. Для рассматриваемого примера принимаем масштаб: по току m I= 10 А /см, по напряжению

m U =44 В/ см. Тогда длины векторов ℓ следующие:

длина вектора тока

ℓ I = I / m I = 44 / 10 = 4,4 см;

длины векторов напряжений

ℓ U L 1 = U L 1 / m U = 176 В / 44 В / см = 4 см;

ℓ U L 2 = U L 2 / m U = 220 В / 44 В / см = 5 см

ℓ U С 1 = U С1 / m U = 176 В /44 В/см = 4 см

ℓ U А 1 = U А1 / m U = 88 В / 44 В / см = 2 см

ℓ U А 2 = U А2 / m U = 88 В / 44 В / см = 2 см

ℓ U С 2 = U С 2 / m U = 88 В / 44 В см = 2 см

3. Выполняем построение диаграммы в такой последовательности:

а) за начальный принимается вектор тока, так как ток имеет одинаковое значение для всех участков цепи.

Строим этот вектор горизонтально в масштабе (рисунок 15)

Далее следует строить векторы напряжений на каждом сопротивлении с учетом сдвига фаз относительно вектора тока.

При этом целесообразно придерживать схемной ( рисунок 14) последовательности расположения сопротивлений и напряжений на них.

б) вектор напряжения на первом индуктивном сопротивлении строим от начало вектора тока под углом 90 0 в сторону опережения этого вектора (вверх) ( рисунок 16)

Опережение или отставание вектора определяется характером нагрузки и принятым направлением вращения векторов против часовой стрелки;

в) вектор напряжения на первом активном сопротивлении U А1 строим от конца вектора U L 1, параллельно вектору тока, т. к. между этими векторами I и U А1 сдвига фаз нет (рисунок 17)

m U = 44 В / см m U = 44 В / см

Рисунок 16 Рисунок 17

Читайте также:  Генератор выдает напряжение больше положенного

г) вектор напряжения на втором индуктивном сопротивлении U L 2 строим от конца вектора U А1 в сторону опережения на 90 0 (вверх) (рисунок 18)

m U = 44 в / см m U = 44 в / см m U = 44 в / см

ℓ UL 2 = 5см ℓ U А 2 = 5см ℓ U С 1 = 4см

Рисунок 18 Рисунок 19 Рисунок 20

д) вектор напряжения на втором активном сопротивлении U А2 строим от конца вектора U L 2 параллельно вектору тока аналогично построению вектора U А1 (рисунок 19) .

е) векторы напряжений на первом и втором емкостных сопротивлений U С1 и U С2 строим от конца вектора U А2 под углом 90 0 в сторону отставания от вектора тока (вниз) ( риcунок 20).

ж) вектор полного напряжения U находим геометрическим сложением векторов по правилу многоугольника; начало принятого за первый вектор U L 1 соединением с концом последнего вектора U С2 (рисунок 21).

Угол между векторами тока I и общего ( приложенного) напряжения U обозначают φ и называют углом сдвига фаз данной цепи.

Следует проверить аналитическое решение и построение векторной диаграммы путем их сопоставления следующим образом.

1. Проверка угла φ производится с помощью транспортира и сравнением полученного угла в градусах с расчетным значением решения в данном случае по расчету φ = 36 0 по диаграмме этот угол также равен φ = 36 0 .

2. Проверка значения приложенного напряжения по диаграмме длина этого вектора ℓ U = 5 см, значение напряжения

U = ℓ U ·m U = 5 см · 44 В / см = 220 В,

что соответствует условием задачи. Значит , диаграмма построена верно. В случае значительных расхождений при такой проверке следует найти ошибку.

4 Экзаменационные вопросы

1. Определение и изображение электрического поля. Закон Кулона.

2. Напряженность электрического поля. Электрическое напряжение.

3. Электроизоляционные материалы.

4. Электрическая емкость. Плоский конденсатор. Соединение конденсаторов. Энергия электрического поля.

5. Преобразование электрической энергии в тепловую энергию.

6. Электрическая цепь, электрический ток, сила тока.

7. Проводниковые материалы. Зависимость сопротивления от температуры.

8. Закон Ома для участка и полной электрической цепи.

9. Способы соединения сопротивлений.

10. Законы Кирхгофа.

11. Электрическое сопротивление. Проводимость.

12. Энергия и мощность электрической цепи, их единицы измерения.

13. Магнитная индукция и магнитная проницаемость.

14. Магнитные материалы, применяемые в электрических приборах и машинах.

15. Действие магнитного поля на проводник с током.

16. Классификация измерительных приборов, классы точности.

17. Расширение пределов измерения приборов в цепях переменного и постоянного тока.

18. Измерение тока, напряжения, сопротивления.

19. Ваттметр, электрический счетчик, способ включения в цепь переменного тока.

20. Приборы электромагнитной системы ,устройство, принцип действия, достоинства и недостатки.

21. Приборы магнитоэлектрической системы, устройство, принцип действия, достоинства и недостатки.

22. Приборы электродинамической системы, устройство, принцип действия, достоинства и недостатки.

23. Получение однофазного переменного тока.

24. Переменный ток. Амплитудное, действующее и мгновенное значение величины переменного тока, период, частота, фаза, сдвиг фаз.

25. Цепь с последовательным соединением активного и индуктивного сопротивления.

26. Электрическая цепь с последовательным включением активного и емкостного сопротивления.

27. Цепь с последовательным соединением активного, индуктивного и емкостного сопротивлений. Условия резонанса напряжений.

28. Условия и принцип действия трехфазных синхронных электрических двигателей.

29. Треугольник сопротивления и мощности при последовательном соединении R,L,C.

30. Понятие об электроприводе, структурная схема. Режимы работы электродвигателей.

31. Электрическая цепь с параллельным включением активного, индуктивного и емкостного сопротивления. Резонанс токов.

32. Передача и распределение электрической энергии.

33. Активная, реактивная и полная мощность электрической цепи

34. Принципы получения трехфазной ЭДС

Читайте также:  Что такое напряжение изгиба вах

35. Транзистор. Устройство, назначение и принцип действия. Условное обозначение.

36. Соединение электроприемников в «звезду». Линейные, фазные токи и напряжения.

37.Двух – полупериодная схема выпрямления с использованием средней точки вторичной обмотки трансформатора.

38. Соединение электроприемноков в «треугольник». Линейные и фазные токи и напряжения.

39. Устройство и принцип действия трансформаторов и автотрансформаторов.

40. Электрическая схема реверсивного магнитного пускателя.

41. Источники света и осветительная аппаратура на строительной площадке

42. действие электрического тока на организм человека.

43. Виды электрической сварки.

44. Использование сварочных аппаратов в строительных технологиях..

45. Особенности работы электрооборудования грузоподъемных машин.

46. Простейшие схемы электроснабжения.

47. Защитное заземление и зануление.

48. Требования к крановым электродвигателям.

49. Классификация электрических машин.

50. Классификация электрических сетей.

51. Трансформаторные подстанции и особенности их размещения на строительной площадке.

5 Список рекомендуемой литературы

1. Зайцев В.Е. Нестерова Т.А. Электротехника. Электроснабжение, электротехнология и электрооборудование строительных площадок. М.: Мастерство, 2001.

2. Данилов И.А., Иванов П.М. Общая электротехника с основами электроники. М.: Высшая школа, 1989.

3. Зайцев В.Е., Нестерова Т.А. «Задания на лабораторные работы по электронике». Смоленск, 1966.

4. Евдокимов Ф.Е. Общая электротехника. М.: Высшая школа.

5. Чикаев Д.С., Федуркина М.Д. Электрооборудование строительных машин и энергоснабжение строительных площадок.

6. Рабинович Э.А. Сборник задач по общей электротехнике. М.: Стройздат, 1981.

Источник

Практический курс теоретических основ электротехники: Методическое руководство (Разделы I-VI: Основные законы электрических цепей. Электрические цепи синусоидального тока), страница 2

Показания вольтметра можно также определить из уравнения, составленного по второму закону Кирхгофа для контура
n-a-b-n ( при обходе контура в направлении движения часовой стрелки)

4. После смены полярности одного из источников (например, Е 2) на противоположную, электрическая цепь при-мет вид, представленный на рис. 2, б.

Ток в цепи определится аналогично первому случаю из уравнения по второму закону Кирхгофа (рис. 2, б)

Показания вольтметра найдем с помощью уравнения по второму закону Кирхгофа для контура a-m-b-а ( обход контура в направлении движения часовой стрелки)

Таким образом, после смены полярности одного из источников показание вольтметра изменилось с 15 до 25 В.

Из данных результатов вытекает способ соединения источников при их параллельной работе.

В электрической цепи (рис. 3, а)

R 1 = 12 Ом, R 2 = 30 Ом, R 3 = 20 Ом.

Напряжение источника питания U = 120 В. Определить токи во всех ветвях электрической цепи и мощность, потребляемую цепью.

Решение

1. Эквивалентное со-противление цепи ( сопротивления R 2 и R 3 соединены параллельно, а R 1 – последовательно)

2. Ток I 1 ( на основании закона Ома)

3. Определение токов I 2 и I 3:

напряжение между точками а и b (рис. 3,б)

Токи в ветвях 2 и 3 (рис. 3, а)

Примечание. Вышеприведенные формулы позволяют получить соотношения для более простого алгоритма определения токов в ветвях:

4. Мощность, потребляемая электрической цепью,

= 25×12 + 4×30 +9×20= 600 Вт.

Ответ: I 1 = 5А; I 2 = 2А; I 3 = 3 А; Р потр= 600 Вт.

В электрической цепи (рис. 4, а):

Определить напряжение U на входе электрической цепи.

1. Эквивалентное сопротивление участка a-n-b электрической цепи

2. Напряжение между точками а и б (рис. 4, а)

3. Ток I 7 участка цепи a-n-b

4. Ток в ветви с сопротивлением R 8 ( на основании первого закона Кирхгофа для узла « b»)

5. Напряжение между точками а и с ( на основании второго закона Кирхгофа для контура a-b-c при направлении обхода контура по часовой стрелке)

Читайте также:  Электромеханические аппараты низкого напряжения

6. Ток в ветви с сопротивлением R 5

7. Ток в неразветвленной части электрической цепи ( из уравнения по первому закону Кирхгофа)

8. Входное напряжение ( из уравнения по второму закону Кирхгофа для контура с сопротивлениями R 1 – R 5 – R 9 при направлении обхода контура по часовой стрелке)

В данной задаче возможен второй вариант решения, основанный на последовательно-параллельной свертке резистивных элементов цепи. Учитывая, что токи в параллельных ветвях с одинаковыми сопротивлениями равны и что эквивалентное сопротивление двух равных параллельно соединенных сопротивлений равно половине каждого из них, получим (величины сопротивлений указаны на схеме рис. 4, б)

U = 4I 6 (1+1+4) = 4×9,16×6 = 220 B.

Задачи для самостоятельного решения

Определить отношение напряжения на выходе U 2 к напряжению на входе цепи U 1.

Сопротивления отдельных ветвей указаны на схеме.

1. ЭДС источника энергии.

2. Мощность приемников энергии.

Задача 7

В электрической цепи все сопротивления даны в Омах.
Е = 200 В. Мощность, расходуемая во всей цепи, Р = 400 Вт. Определить сопротивление R x.

Задача 8

Когда два гальванических элемента с ЭДС Е 1 = 1 В и Е 2 =
= 1,2 В соединили параллельно, ЭДС батареи оказалась Е = 1,08 В, когда же к батарее подключили реостат и установили ток
нагрузки I = 0,3 А, напряжение батареи упало до значения U =
= 0,9 В. Определить внутреннее сопротивление батареи.

Источник



Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Полное сопротивление — цепь

Полное сопротивление цепи источника сигналов запуска влияет на характер применяемых связей цепей запуска. Для запуска по коллектору входное полное сопротивление увеличивается от начального значения в несколько сотен до нескольких тысяч ом. Входное полное сопротивление при запуске по эмиттеру падает от нескольких сотен до 40 — 50 ом, а затем повышается до первоначального значения. При запуске по базе после начального падения входное полное сопротивление остается постоянным на уровне нескольких сотен ом. [31]

Определить полное сопротивление цепи ( рис. 12.81), если напряжение между точками А и В равно 110 В. [32]

Определить полные сопротивления цепей 1, 2, 3, 4, 5, если XL — xcrlQ Ом ( рнс. [33]

Определить полное сопротивление цепи и напряжение на ее зажимах, если цепь состоит из двух параллельных ветвей ( рис. 27, в) со следующими параметрами: i150 Ом; Хц 200 Ом; 2250 Ом, ХА2 100 Ом. [35]

Определить полное сопротивление цепи ( рис. 7 — 29), для которой г20 Ом, XL 10 Ом, J ( c40 Ом. [37]

Определить полное сопротивление цепи ( рис. 7 — 29), для которой г 20 Ом, L10 Ом, же — 40 Ом. [39]

Определить полное сопротивление цепи и напряжение на ее выводах, если цепь состоит из двух параллельных ветвей ( рис. 31, б), элементы которых имеют следующие параметры: г4 150 Ом; XL 200 Ом; г2 250 Ом; XLz 100 Ом. [40]

Определим сначала полное сопротивление цепи . [41]

Чему равно полное сопротивление цепи при частоте / 50 гц, в которой активное сопротивление т37 ом соединено с катушкой индуктивностью L0 5 гк. [42]

Чему равно полное сопротивление цепи , состоящей из последовательно включенных активного и индуктивного, активного и емкостного сопротивлений. [43]

Чему равно полное сопротивление цепи , состоящей из параллельно включенных катушки индуктивности, емкости и активного сопротивления. [44]

Чему равно полное сопротивление цепи , состоящей из последовательно включенных катушки индуктивности и емкости. [45]

Источник