с задачками, очень нужно!!
1. Имеется последовательная R-L-C цепочка. Амплитуда напряжения на резисторе 12 В, на ёмкости 21 В, на индуктивности 16 В. Определить амплитуду напряжения в цепи. Найти сдвиг фаз между током и напряжением.
2. Чему равно эффективное значение силы тока в последовательной R L - цепочке(R=65,0 Ом, L=50,0 мГн), включенной в сеть с эффективным напряжением 120 В (60 Гц)? Чему равен сдвиг фаз между напряжением и током? Какая мощность рассеивается в цепочке?
ответы в объяснении
Объяснение:
1. Цепочка последовательная, следовательно ток течет один и тот же через все три элемента. А напряжение...
Напряжение на резисторе совпадает по фазе с током, напряжение на индуктивности опережает ток на 90 град, напряжение на емкости отстает от тока на 90 град.
В итоге получаем прямоугольный треугольник напряжений, где гипотенуза - общее напряжение в цепи:
Ur - падение напряжения на резисторе, В
Ul - падение напряжения на индуктивности, В
Uc - падение напряжения на емкости, В
Во всех случаях оперируем амплитудными значениями напряжений, как дано в условии.
Итак, амплитуда напряжения сети равна U = 13 В
Угол сдвига фаз между током и напряжением fi:
Угол сдвига -21 град. Знак "-" по той причине, что ток имеет емкостной характер, т.е. ток опережает напряжение на вот эти 21 град.
2. Опять последовательная R-L цепочка.
Подсчитаем общее сопротивление цепи Z:
XL=w*L где
XL - индуктивное сопротивление, Ом
w- циклическая частота 1/сек; w=2*Pi*f где
Pi - число Pi=3.14...
f - частота сети, Гц
L - индуктивность катушки, Гн
XL = 2*3.14*60*50*10^(-3)=18.84 Ом
I = U/Z; I = 120/67.7=1.77 A; это - действующее (или эффективное) значение силы тока.
Сдвиг фаз:
tg fi = XL/R;
tg fi = 18.84/65=0.29; fi = arctg 0.29 = 16.2 град.
Мощность:
S=U*I; P=S*cos fi; Q=S*sin fi где
S - полная мощность, ВА
P - активная мощность, Вт
Q - реактивная мощность, ВАр
S=120*1.77=212 ВА
P=212*cos16.2=203 Вт
Q=212*sin16.2=59.1 ВАр