Тема: « Расчет электрической цепи при последовательном включении активного сопротивления, индуктивности и емкости »

Цели: 1.Получить навыки расчета электрической цепи при последовательном включении активного сопротивления, индуктивности и емкости;

2. Научиться строить векторную диаграмму.

 

Характер занятия: репродуктивный.

Форма организации занятия: индивидуальная.

Обеспечение занятия: методические указания, тетрадь для оформления практических занятий, письменные принадлежности, карточки с заданием, конспект.

Требования к знаниям и умениям студентов

 

Студент должен

знать:

- что называется переменным током;

- что происходит с током и напряжением в цепи переменного тока при нагрузках: активной, индуктивной, емкостной, активно-индуктивной, активно-емкостной, при последовательном соединении R, L и C;

- что собой представляет треугольник напряжения, треугольник сопротивления, треугольник мощности;

- что такое резонанс напряжения;

уметь:

-рассчитывать электрическую цепь при последовательном включении R, L и C;

- строить векторную диаграмму.

 

Теория

 

Переменным током называют периодический ток, все значения которого повторяются через одинаковые промежутки времени, называемые периодом.

В цепи переменного тока при последовательном соединении катушки и конденсатора, если преобладает индуктивное сопротивление, то ток отстает от напряжения на какой-то угол j.

 

                                  

XL<XC

XL>XC

                                

Треугольник напряжения

                                          U_p=U_L-U_C

U

Up

                                                     

Ua

                                   j         

                                                     

                                                    

Катеты – активное и реактивное напряжения

Гипотенуза – подаваемое напряжение

 

Треугольник сопротивления

Если каждую сторону треугольника напряжения разделить на ток, то получим треугольник сопротивления.

Z

X

                          - индуктивное сопротивление

                                          - полное сопротивление

R

                                            - активное сопротивление

                                         

                                         

                                         

Треугольник мощности

Если каждую сторону треугольника напряжения умножить на ток или каждую сторону треугольника сопротивления умножить на ток в квадрате, получим треугольник мощности.

       

       

            

 

S

                                          - полная мощность

Q

                                                   - активная мощность

P

                       j                - реактивная мощность

 

- коэффициент мощности

Если индуктивное сопротивление равно емкостному, то и напряжение индуктивное будет равно емкостному. Общее напряжение совпадает с активным. Такое явление называется резонансом напряжения.

 

Порядок построения диаграммы

Диаграмму следует чертить относительно вектора тока, так как при последовательном соединении один и тот же ток проходит по всем участкам, затем отметим напряжение на каждом участке соответственно нагрузке. Сложим эти вектора напряжений и определим подаваемое напряжение.

 

Порядок выполнения работы

1. Записать тему, цель, исходные данные своего варианта.

2. Найти общее сопротивление цепи.

3. Зная формулы найти все неизвестные.

4. Определить активное, индуктивное, емкостное напряжения и построить векторную диаграмму в масштабе.

5. Сдать работу преподавателю.

 

Система оценки – пятибальная

 

Задание на расчет

 

1 вариант   Дано: R1=8 Ом XL1=4 Ом XC1=10 Ом P=800 Вт Найти: I, U, cos j, S, Q	2 вариант     Дано: R1=8 Ом  R2=4 Ом XL1=20 Ом XC1=4 Ом QL1=500 вар Найти: I, U, cos j, P, S, Q	3 вариант     Дано: R1=10 Ом  XC1=12 Ом  R2=6 Ом  I=5 A Найти: U, cos j, P, S, Q
4 вариант     Дано: R1=3 Ом  R2=1 Ом XL1=3 Ом QL1=80 вар Найти: I, U, cos j, P, S, Q	5 вариант   Дано: R1=6 Ом  R2=10 Ом XL1=8 Ом XL2=4 Ом P=400 Вт Найти: I, U, cos j, S, Q	6 вариант   Дано: R1=16 Ом XC1=4 Ом XC2=8 Ом QC=-300 вар Найти: I, U, cos j, P, S
7 вариант     Дано: R1=4 Ом XL1=10 Ом XC1=4 Ом XC2=3 Ом U=15 B P=800 Вт Найти: I, U, cos j, P, S, Q	8 вариант     Дано: R1=16 Ом XL1=10 Ом XL2=8 Ом XC1=6 Ом U=80 B Найти: I, cos j, P, S, Q	9 вариант     Дано: R1=4 Ом XL1=6 Ом XC1=3 Ом QL1=150 вар Найти: I, U, cos j, P, S, Q

10 вариант     Дано: R1=4 Ом  R2=4 Ом XL1=4 Ом XC1=10 Ом  I=4 A Найти: U, cos j, P, S, Q	11 вариант     Дано: R1=4 Ом  R2=2 Ом XC1=8 Ом UR1=20 B Найти: I, U, cos j, P, S, Q	12 вариант     Дано: R1=8 Ом  R2=4 Ом XL1=16 Ом S=320 BA Найти: I, U, cos j, P, Q
13 вариант   Дано: R1=4 Ом  R2=8 Ом XL1=10 Ом XL2=6 Ом Q=64 вар Найти: I, U, cos j, S, P	14 вариант   Дано: R1=16 Ом XC1=4 Ом XC2=8 Ом Q=-300 вар Найти: I, U, cos j, P, S	15 вариант   Дано: R1=3 Ом XL1=8 Ом XC1=2 Ом XC2=10 Ом  Q=-400 вар Найти: I, U, cos j, P, S, Q
16 вариант   Дано: R1=6 Ом XL1=8 Ом XL2=4 Ом XC1=4 Ом P=54 Вт Найти: I, U, cos j, S, Q	17 вариант     Дано: R1=3 Ом XL1=2 Ом XC1=6 Ом U=50 B Найти: I, cos j, P, S, Q	18 вариант     Дано: R1=4 Ом  R2=4 Ом XL1=4 Ом XC1=10 Ом  I=4 A Найти: U, cos j, P, S, Q

 

19 вариант     Дано: R1=4 Ом  R2=2 Ом XC1=8 Ом UR1=20 B Найти: I, U, cos j, P, S, Q	20 вариант     Дано: R1=4 Ом  R2=4 Ом XL1=6 Ом  I=2 A Найти: U, cos j, P, S, Q	21 вариант     Дано: R1=6 Ом  R2=2 Ом XL1=4 Ом XL2=2 Ом  I=4 A Найти: U, cos j, S, P, Q
22 вариант   Дано: R1=12 Ом XC1=10 Ом XC2=6 Ом P=48 Вт Найти: I, cos j, P, S, Q	23 вариант     Дано: R1=3 Ом XL1=8 Ом XC1=2 Ом XC2=10 Ом Q=-400 вар Найти: I, U, cos j, P, S	24 вариант     Дано: R1=6 Ом XL1=8 Ом XL2=4 Ом XC1=4 Ом P=54 Вт Найти: I, U, cos j, S, Q
25 вариант   Дано: R1=8 Ом XL1=4 Ом XC1=10 Ом P=800 Вт Найти: I, U, cos j, S, Q	26 вариант     Дано: R1=4 Ом  R2=2 Ом XL1=12 Ом XC1=4 Ом P=24 Вт Найти: I, U, cos j, S, Q	27 вариант   Дано: R1=2 Ом  R2=1 Ом XC1=4 Ом QC1=100 вар Найти: I, U, cos j, P, S, Q

 

 

28 вариант     Дано: R1=6 Ом  R2=2 Ом XL1=6 Ом PR1=150 Вт Найти: I, U, cos j, P, S, Q	29 вариант   Дано: R1=4 Ом  R2=8 Ом XL1=10 Ом XL2=6 Ом Q=64 вар Найти: I, U, cos j, S, P	30 вариант   Дано: R1=6 Ом XC1=5 Ом XC2=3 Ом S=160 BA Найти: I, U, cos j, P, Q
31 вариант   Дано: R1=12 Ом XL1=4 Ом XC1=12 Ом XC2=8 Ом  I=4 A Найти: U, cos j, P, S, Q	32 вариант     Дано: R1=6 Ом XL1=5 Ом XL2=3 Ом XC1=8 Ом UC1=16 B Найти: I, U, cos j, P, S, Q

Контрольные вопросы

 

1. Что такое переменный ток?

2. Что происходит с током и напряжением в цепи переменного тока при последовательном соединении R, L и C?

3. Что собой представляет треугольник напряжения, сопротивления и мощности?

 

 

список использованной литературы

 

1 Евдокимов Ф.Е. «Теоретические основы электротехники», Москва.

 «Высшая школа», 1999г.

 

 

Практическое занятие 11