Самостоятельная работа студента

Задача 1. В цепь переменного тока напряжением U и частотой f включена последовательная нагрузка с индуктивным сопротивлением X_L и активным сопротивлением R и конденсатор емкостью С (рис. 96). Определить ток, напряжение на зажимах катушки и конденсатора. Вычислить активную и реактивную мощности катушки, конденсатора и всей цепи. Определить, при какой частоте наступает резонанс, и каков при этом будет ток в цепи, напряжения на зажимах катушки и конденсатора и активная мощность цепи. Для обоих случаев построить векторные диаграммы.

Дано: U = 450 В; X_L = 55 Ом; R = 45 Ом; С = 550 мкФ; f = 50 Гц.

Рисунок 96 к задачам для самостоятельной работы

Задача 2. Для последовательной цепи переменного тока промышленной частоты, содержащей активный R, реактивные X_L и X_C элементы (рис. 97). Найти: X_L, C, Z, φ₀, I, ψ_i, P, Q.

Дано: R = 30 Ом, L = 191 мГн, X_C , f = 50 Гц. S.= 30 Ом, U = 100 В, ψ_U = -60⁰

Рисунок 97 к задачам для самостоятельной работы

Задача 3. Напряжение на зажимах цепи рис. 98 изменяется по закону u = U_msinnωt. Частота питающего напряжения f = 50 Гц. (Ваттметр измеряет активную мощность цепи.) Необходимо:

· Определить показания приборов, указанных на схеме.

· Определить закон изменения тока в цепи.

· Определить закон изменения напряжения между точками, к которым подключен вольтметр.

· Построить векторную диаграмму токов и напряжений.

· Определить активную, реактивную и полную мощности источника, активную, реактивную и полную мощности приемников. Составить и оценить баланс активной и реактивной мощностей.

· Определить характер (индуктивность, емкость) и параметры элемента, который должен быть включен в цепь для того, чтобы в ней имел место резонанс напряжений.

Дано: U_m = 200 В, R₁ = 4 Ом, R₂ = 9 Ом, L₁ = 0,03 Гн, L₂ = 0,01 Гн, f = 50 Гц, u = U_m sinnωt.

Рисунок 98 к задачам для самостоятельной работы