электротехника. методическое пособие

Задача 10. К источнику, вырабатывающему однофазное синусоидальное напряжение u = Um sin(ωt + ψu ) частотой 50 Гц,

подключена катушка, активное сопротивление которой rк , а индуктивное сопротивление xк . Определить показания ампермет-

ра, вольтметра, ваттметра, рассчитать напряжения на активном и индуктивном сопротивлениях, реактивную индуктивную и полную мощности и построить в масштабе треугольники напряжений и мощностей. Схема цепи показана на рис. 8, а исходные данные для расчета приведены в табл. 10.

Рис. 8

Таблица 1 0

Исходные данные к задаче 10

Задача 11. К внешним зажимам источника однофазного синусоидального напряжения, между которыми действует напряжение u = Um sin(ωt + ψu ) частотой 50 Гц, подключены резистор

191

с сопротивлением r и конденсатор емкостью С. Определить показания амперметра, вольтметров и ваттметра. Записать выражение мгновенного значения тока i. Рассчитать реактивное и полное сопротивления цепи, реактивную и полную мощности. Построить в масштабе треугольник напряжений. Схема электрической цепи приведена на рис. 9, а параметры электрической цепи − в табл. 11.

Рис. 9

Таблица 1 1 Исходные данные для решения задачи 11

Задача 12. К внешним зажимам источника электрической энергии, между которыми действует однофазное синусоидальное напряжение u = Um sin ωt частотой 50 Гц, подключены соединен-

ные последовательно катушка индуктивности и конденсатор. Катушка индуктивности размещена на ферромагнитном сердечнике,

192

одна часть которого выполнена подвижной, что позволяет плавно изменять ее индуктивность. Найти показания амперметра для следующих значений индуктивности катушки L[Гн]: 0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4. Построить график зависимости I(L).Активное сопротивление катушки r, величина емкости С. Схема электрическойцепиприведена нарис. 10, а параметрыцепи– в табл. 12.

Рис. 10

Таблица 1 2 Исходные данные для решения задачи 12

Задача 13. К источнику электрической энергии, между внешними зажимами которого действует однофазное напряжение u = Um sin ωt частотой 50 Гц, подключены соединенные последо-

вательно катушка индуктивности и конденсатор. Активное сопротивление катушки r, индуктивное сопротивление xL. Определить значение емкости C конденсатора, при котором в цепи будет иметь место резонанс напряжений. Найти показания амперметра и вольтметров при резонансе напряжений. Схема электрической цепи приведенанарис. 11, аее параметры− в табл. 13.

193

Рис. 11

Таблица 1 3 Исходные данные для решения задачи 13

Задача 14. К внешним зажимам источника электрической энергии, между которыми действует однофазное синусоидальное напряжение u = Um sin ωt частотой 50 Гц, подключены па-

раллельно два потребителя активной мощности с сопротивлениями r1 и r2. Определить действующие значения токов I, I1, I2 и построить в масштабе векторную диаграмму. Схема электрической цепи показана на рис. 12, а значения параметров источника и приемников приведены в табл. 14.

Рис. 12

194

Задача 15. К внешним зажимам источника электрической энергии, между которыми действует однофазное синусоидальное напряжение u = Um sin ωt частотой 50 Гц, параллельно под-

ключены резистор с сопротивлением r и идеализированный индуктивный элемент с сопротивлением xL. Рассчитать действующие значения токов I, I1, I2. Построить в масштабе векторную диаграмму токов и напряжения. Схема электрической цепи изображена на рис. 13, а значения параметров электрической схемы приведены в табл. 15.

Рис. 13

Таблица 1 5 Исходные данные для решения задачи 15

Задача 16. К внешним зажимам источника электрической энергии однофазного синусоидального напряжения u = Um sin ωt

частотой 50 Гц, подключены параллельно две ветви, одна из которых содержит резистор с сопротивлением r1, а вторая − последовательно соединенные резистор с сопротивлением r2 и конденсатор с сопротивлением xC. Определить показания электроизмерительных приборов, включенных в цепь, записать выражение для мгновенного значения тока i2, рассчитать активную, реактивную и полную мощности цепи. Схема электрической цепи изображена на рис. 14, а значенияеепараметровприведенывтабл. 16.

Рис. 14

Таблица 1 6 Исходные данные для решения задачи 16

Задача 17. К источнику однофазного переменного напряжения с действующим значением U и частотой 50 Гц подключены параллельно две ветви, одна из которых содержит емкостное сопротивление хC, а вторая − последовательно включенные резистор с сопротивлением r и индуктивное сопротивление хL. В цепи имеет место резонанс токов. Действующие значения токов в пассивных ветвях, измеренные амперметрами A1, A2 , равны I1, I2 . Опреде-

лить показания амперметра A в ветви с источником питания, а также значения активной и реактивной мощностей в пассивных ветвях и в ветви с источником питания. Построить в масштабе векторную диаграмму токов и напряжения. Схема электрической цепи приведенанарис. 15, а значения еепараметров−в табл. 17.

Рис. 15

Таблица 1 7 Исходные данные для решения задачи 17

Задача 18. К источнику питания с действующим значением синусоидального напряжения U подключены параллельно две ветви, одна из которых содержит индуктивное сопротивление xL, а вторая − последовательно соединенные резистор с сопротивлением r и емкость с сопротивлением хC. В цепи имеет место резонанс токов. Действующие значения токов в ветвях с источником и индуктивностью соответственно равны I и I1 . Определить значение

тока I2 в ветви с резистором и емкостью, а также активные и реактивные мощности всех ветвей. Построить в масштабе векторную диаграмму токов и напряжения. Схема электрической цепи изображена нарис. 16, а еепараметрыприведены в табл. 18.

Рис. 16

Таблица 1 8

Исходные данные к задаче 18

Задача 19. В трехфазной трехпроводной симметричной системе (рис. 17) известны линейное напряжение Uл , а также ак-

тивные r и емкостные хС сопротивления фаз приемников. Определить действующие значения фазных напряжений и токов, активные, реактивные и полные мощности фаз, а также активную, реактивную и полную мощности трехфазного источника. Построить в масштабе векторную диаграмму напряжений и токов. Исходные данные для расчета цепи приведены в табл. 19.

Рис. 17

Таблица 1 9 Исходные данные для решения задачи 19

199

Задача 20. В трехфазной трехпроводной симметричной системе (рис. 18), известны линейное напряжение Uл , а также актив-

ные и индуктивные сопротивления фаз приемника. Определить токи в фазах и линейных проводах, активные, реактивные и полные мощности фаз приемника, а также активную, реактивную и полную мощности трехфазного источника электрической энергии. Построить в масштабе векторную диаграмму напряжений и токов. Исходные данные длярасчета приведены в табл. 20.

Рис. 18

Таблица 2 0 Значения электрических параметров к задаче 20

200