2.4 Рассмотрим порядок построения диаграмм для цепи представленной на рис 1.
Расчет для построения круговой диаграммы ведем по методу активного двухполюсника или эквивалентного генератора:
1) Разрываем ветвь с изменяющимся сопротивлением Хс и определяем ток в полученной схеме и напряжение в месте разрыва – напряжение холостого хода Uxx(рис 2)
По второму закону Кирхгофа
2) Исключаем из схемы(Рис 1) все э.д.с. и вводим э.д.с.
Е=Uxx в ветвь с изменяющимся сопротивлением. Получившаяся схема приведена на рис 3. Определим из нее входное сопротивление (эквивалентное сопротивление разветвления), для чего представим ее в более наглядном виде. Для этого ветвь с переменным сопротивлением сделаем периферийной рис 4.
В результате получаем схему с последовательным соединением постоянного сопротивления ZBX и изменяющегося от 0 до сопротивления XC2= XC2 e-j90(рис 5)
Ток по схеме определяем по методу активного двухполюсника:
Где IKZ – значение тока IC при Z = -jXC = 0. Это выражение представляет собой уравнение дуги окружности в комплексной форме. IKZ является хордой окружности, а угол между продолжением хорды и касательной. Знания этия достаточно для построения круговой диаграммы. Определяем ток короткого замыкания и угол
По полученным данным строим круговую диаграмму (рис6)
Построение ведем в следующем порядке:
Откладываем горизонтально действительную ось +1
Под углом 0 проводим вектор IKZ Масштаб тока выбираем произвольно
Под углом к продолжению вектора IKZ проводим прямую, касательную к будущей окружности. Поскольку откладываем его в сторону отставания от вектора IKZ т.е. по часовой стрелке.
Из геометрии известно, что центр окружности лежит, во первых, на перпендикуляре к хорде, восстановлением из ее середины, и, во-вторых, на перпендикуляре к касательной. На этом основании определяется центр круговой диаграммы – точка 0.
С центром в точке 0 чертим рабочую дугу окружности. Обратите внимание на то, что дуга всегда находится по обратную сторону от касательной (относительно хорды IKZ)
На хорде IKZ в удобном масштабе откладываем величину (модуль) сопротивления ZBX под углом из конца отрезка ZBX проводим линию изменяющегося по модулю сопротивления Z=XC и наносим на нее в масштабе mz различные обозначения сопротивления XC – от 0 до .Соединив полученные точки началом вектора IKZ и продолжив каждый из этих отрезков до пересечения с окружностью, получим векторы токов ( в масштабе ) соответствующим разным значениям XC Так, при XC 10 Ом I2= 6.08 A, что соответствуют ранние произведенному расчету.
В произвольном масштабе mU откладываем вектор UXX/ В соответствии с данными нашей задачи он построен под углом 80,140 действительной оси. Угол между векторами UXX и Iкз равен