Задача № 2.6
Цепь, представленная на рис. 2.6, а, находится в режиме резонанса тока. На входе цепи действует переменное напряжение u(t), оригинал которого равен u(t) = Umsin(t + U). При этом мгновенный ток i(t) в цепи изменяется по закону: i(t) = imsin(t + I). Параметры цепи приведены в таблице 6.
Рис. 6. Схема к задаче № 2.6
Таблица 3. Задание к задаче № 2.6
im, A
|
13
|
I , град
|
17
|
R, Ом
|
7
|
XL, Ом
|
4
|
0, рад/с
|
104
|
С учетом параметров цепи требуется определить:
значение емкости конденсатора С;
выражения для оригиналов токов i1(t), i2(t), u(t);
мощности, потребляемые цепью в режиме резонанса;
параметры схемы для построения векторной диаграммы токов цепи при резонансе.
Для электрической схемы, соответствующей номеру варианта, выполнить этапы следующие расчета.
1. Зарисовать схему и записать задание, соответствующее номеру варианта (рис. 6, табл. 6).
2. Определить (рассчитать) параметры схемы.
3. Оригинал тока i(t), в соответствии с заданием варианта:
i(t) = 13sin(104t + 17о) А.
4. Выражение для комплекса действующего значения тока İ (комплексного тока), соответствующего оригиналу в алгебраической и показательной формах: İ = (13/2)e j17 = 9,286 e j17 = 8,88 + j2,71A
5. Поскольку в цепи выполняется режим резонанса токов, учесть, что условие резонанса токов характеризуется равенством модулей реактивных проводимостей параллельных ветвей ImYbce = ImYbde. Для этого рассчитываются следующие величины.:
6. Комплексное сопротивление Z1 ветви bce:
Z1= R+ jL; Z1= 7 + j4 = 8,05e j29,74Ом.
7. Комплексная проводимость Y1 ветви bce:
Y1 = 1/ Z1; Y1=0,124e j29,74= 0,108 j0,0615 Cм.
8. Модуль реактивной Y2 комплексной проводимости ветви bde:
ImY2 = ImY3; ImY2 = 0,0615 См.
9. Величина емкости С:
ImY2 = 1/XC = 0C; C = 6,15 мкФ.
10. Комплексное сопротивление Z2 ветви bde:
Z2= 0 jXC = j/C; Z2 = 16,26e j90 = 0 j16,26 Ом.
11. Комплексная проводимость Y2 ветви bde:
Y2 = 1/Z2; Y2= 0,0615е j90 = 0 + j0,0615 Ом.
12. Полная комплексная проводимость Y цепи ae:
Y = Y1 + Y2; Y = 0,108е j0 = 0,108 + j0 Cм.
13. Комплексное напряжение Ů (комплекс действующего напряжения):
Ů = İ/Y = 85,98е j17 = 82,22 + j25,14 B.
14. Комплекс напряжения Ům (комплексная амплитуда):
Ům = Ů2; Ů = 120,37е j17= 115,11 + j35,19 B.
15. Оригинал u(t):
u(t) = 120,37sin(104t + 17о) B.
16. Комплексный ток İ1:
İ1 = Ů/Z1; İ1 = 14,95е j-12,74 = 14,58 – j3,3 А.
17. Комплекс İ1m:
İ1m = İ12; İ1m = 20,93е j-12,74A.
18. Оригинал i1(t):
i1(t) = 20,93sin(104t -12,74о) A.
19. Комплексный ток İ2:
İ2 = Ů/Z2; İ2 = 5,29е j107 = 1,55 + j5,06 А.
20. Комплекс İ2m:
İ2m= İ22; İ2m = 7,406е j107 A.
21. Оригинал i2(t):
i2(t) = 7,406sin(104t + 107о) A.
22. Активная мощность при резонансе c учетом = 0:
P = UIcos; P = 85,98*8,88 = 763,5 Вт.
23. Реактивная мощность при резонансе c учетом = 0:
Q = UIsin; Q = 0 вар.
24. Полная мощность при резонансе:
S = (P2 + Q2)0,5; S = 763,5 ВА.
25. Рисуем векторные диаграммы токов и напряжений для цепи при резонансе (рис. 7).
Рис. 7. Векторная диаграмма токов и напряжений
Достарыңызбен бөлісу: |