príprava

Nakreslite vektorový diagram reťazca v mierke a vysvetlite jeho konštrukciu. Konštrukcia vektorových diagramov

Problém 6.1.V obvode znázornenom na obrázku 6.1 sú napätia pri aktívnom odporu U   R a cievky U   K, ako aj uhol φ    medzi stresom Ū   K a prúd Ī .

Merania priniesli nasledujúce výsledky: U   R = 100 V, U   K = 120 V, φ = 75 °.

Je potrebné určiť hodnotu vstupného napätia U .

Vytvoríme vektorový diagram daného reťazca (obrázok 6.2).

Vzhľadom k tomu, reťazec je unramified, konštrukcia začína s aktuálnym vektorom Ī , Pozdĺž toho nakreslíme vektor Ū   R a pridávame k nemu vektor Ū   K, čo vedie prúd cez uhol φ , Súčet vektorov Ū   R a Ū   K dáva vektor vstupného napätia Ū , ktorého dĺžka, ktorá určuje veľkosť vstupného napätia, sa nachádza v kosínovej vetve:

Úloha 6.2.V reťazci na obr. 6.3 rezonancia.


Nájdite aktuálnu hodnotu ja   3, ak U   = 80 V, ja   2 = 4 A, R   = 25 Ohm.

Problém možno ľahko vyriešiť použitím vektorového diagramu. Pretože v obvode sa rezonancia, napätie a prúd na vstupe obvodu zhodujú vo fáze, vektory Ū   a Ī   1 smerujú v jednom smere (obrázok 6.4). Napätie v prvej časti zaostáva za prúdom Ī   1 o 90 °. vektor Ū   1 bod kolmo nadol. vektor Ū   2 čerpáme z konca vektora Ū   1 na konci vektora Ū   - aby sa dosiahla rovnosť: Ū 1 + Ū 2 = Ū , prúd Ī   2 sa zhoduje vo fáze s napätím Ū   2, a Ī   3 za ňou zaostáva o 90 °. Súhrnne dávajú prúd Ī 1 .

Podľa Ohmovho zákona pre druhú vetvu:

Z trojuholníka ade :

Z podobnosti trojuholníkov abc   a ade   nasledovne:


Vypočítavame:

Problém 6.3.Na cievku s parametrami R   a L   paralelná kapacita C   (Obr.6.5, a). Je známe, že v rezonančnom obvode sú špecifikované dva prúdy: ja na   = 5 A a ja    = 3 A. Aký je výkon kondenzátora, ak je hodnota napájacieho napätia U   = 220 V a jeho frekvencia f    = 50 Hz?

Vektorový diagram rýchlo vedie k výsledku (obr.6.5, b).


prúd Ī   zaostávať za stresom Ū    v určitom uhle, prúd Ī   s napätím o 90 °. Zhrnuté, tieto dva prúdy dávajú celkový prúd: Ī = Ī   do + Ī   a. Pretože rezonancia je v obvode, vektor celkového prúdu je smerovaný pozdĺž vektora napätia.

Aktuálny diagram je obdĺžnikový trojuholník, z ktorého nasleduje:

Kapacitný odpor

a kapacitu kondenzátora

ZÁVER

Vektorový diagram poskytuje kompletné informácie o elektrickom obvode. Dá sa dokonca povedať, že ide o jeden z spôsobov zobrazenia elektrického obvodu - jeho konfigurácia umožňuje určiť štruktúru obvodu. A ak je postavená na stupnici, poskytuje číselné hodnoty napätí a prúdov na všetkých prvkoch obvodu a tiež umožňuje nájsť hodnoty všetkých odporov.

KONTROLNÉ OTÁZKY

1. Čo je to vektor? Ako sú označené prúdové a napäťové vektory v elektrickom obvode?

2. Ako viete pravidlá pre pridávanie vektorov?

3. Ako sú súčasné a napäťové vektory vzájomne voči sebe v aktívnom odporu, indukčnosti a kapacite?

4. Aké zákony elektrického obvodu sa používajú pri konštrukcii vektorových diagramov?

5. Z ktorého vektoru je vhodné začať s vytváraním vektorového diagramu?

6. V akom poradí by mali byť vykreslené vektory pri vykreslení diagramu?

KONTROLNÉ ÚLOHY




V schéme definovanej učiteľom určiť napätia a prúdy vo všetkých oblastiach a vytvoriť vektorový diagram.

BIBLIOGRAFICKÝ ZOZNAM

1. Teoretické základy elektrotechniky: v 3 t. Učebnica pre stredné školy. Zväzok 1. - 4. vydanie / К.С. Demirchyan, L.R. Neiman, N.V. Korovin, V.L. Chechurin. - SPB.: Peter, 2004, - 463 s.: Chorý.

BIBLIOGRAFICKÝ ZOZNAM

1. Teoretické základy elektrotechniky: v 3 t. Učebnica pre stredné školy. Zväzok 1. - 4. vydanie / К.С. Demargian, L.R. Neiman, N.V. Korovin, V.L. Chechurin. - SPB.: Peter, 2004, - 463 s.: Chorý.

2. Matyushchenko V.S. Teoretické základy elektrotechniky. Lineárne elektrické obvody konštantných a jednofázových sínusových prúdov: Proc. príspevok / В.С. Matyushchenko. - Khabarovsk. - Khabarovsk: Vydavateľstvo FENU, 2002. - 112 s.

3. Matyushchenko V.S. Výpočet zložitých elektrických obvodov konštantných a sínusových prúdov: Proc. príspevok / В.С. Matyushchenko. - Khabarovsk: Vydavateľstvo FENU, 2004. - 69 s.

Úloha 3

  Súčasný vektor je skonštruovaný ako prvý, potom vektor stresu.

Úloha 4
Vytvorte kvalitatívny vektorový diagram.
Konštrukcia sa vykonáva pomocou vlastností prvkov.

Problém 5
Vytvorte kvalitatívny vektorový diagram reťazca za predpokladu, že XL\u003e XC.
Konštrukcia sa vykonáva pomocou vlastností prvkov.

úloha

V sekvenčnom okruhu určte merania prístroja, zostavte a vypočítajte bilanciu výkonu, určte výkonový faktor a vytvorte topografický vektorový diagram.

R1 = 10 Ohm
R2 = 20 Ohm
C = 31,8 uF
L = 0,127 GH
f = 50 Hz



1). Definujte celkový zložitý odpor reaktívnych prvkov

2). Prejdime do algebraickej formy zdrojového napätia

3). Určíme ekvivalentnú odolnosť reťazca

Schéma má aktívny kapacitný charakter

4). Definujte prúd v obvode

5). Ammeter zobrazí aktuálnu hodnotu prúdu

6). Určte odčítanie voltmetra, efektívnu hodnotu napätia na kondenzátore

7). Definujte výkon zdroja a prijímačov

Napájanie prijímača

Z výpočtov je zrejmé, že bilancia sa konverguje s chybou menšou ako percento

8). Definujte faktor výkonu

9) konštrukcia topografického vektorového diagramu
Definujte dôsledky na prvky reťazca

Voľba aktuálnej stupnice je 2 cm - 1 A; pre napätie 2cm - 50V
Pravidlo pre vytvorenie vektorového diagramu s postupným zahrnutím prvkov:
staviame aktuálny vektor
budeme vytvárať stresové vektory
pridáme stresové vektory podľa pravidla paralelogramu.


V podstate sú vektorové diagramy konštruované v komplexnej rovine a

existujú dva typy: vektorové diagramy prúdov a napätí;

- vektorové topografické stresové diagramy.

všetko vektorové diagramysú zostrojené na mierke, a to ako pre prúdy, tak pre napätie. Koordinačné osi sú označené súradnicovými osami +1   a + j, Metóda zostavovania diagramov závisí od zapojenia elektrického obvodu. Ak sú prvky reťazca R, L, C spojené v sérii, potom "referencia" v diagrame je aktuálny vektor, ktorý je spoločný pre všetky prvky. Ďalej sú stresové vektory vytvorené s ohľadom na fázový posun medzi prúdom a napätím na prvkoch (pozri schému A). Geometrický súčet stresových vektorov musí byť rovný vektoru napätia aplikovanému na elektrický obvod.

Graf A Graf B

Ak sú prvky reťazca R, L, C pripojené paralelne, potom "referencia" na diagrame je vektor napätia, ktorý je spoločný pre všetky prvky. Ďalej sú konštruované bežné vektory s prihliadnutím na fázový posun medzi napätím a prúdmi vo vetvách obvodu (pozri schému B). Geometrický súčet vektorov prúdu vo vetvách by sa mal rovnať celkovému prúdu v elektrickom obvode.

Topografický stresový diagram  je diagram komplexných potenciálov bodov elektrického obvodu, položených v určitom poradí. Potenciál jedného z bodov sa považuje za nulový a potom sú možné dve varianty konštrukcie: prvý, vzhľadom na tento potenciál, sa vypočítajú potenciály zvyšných bodov; druhý - od tohto bodu sa uložia napäťové moduly na prvkoch s príslušným fázovým uhlom. Poradie vytvorenia topografického diagramu je vidieť na jednoduchom príklade (pozri diagram B a diagram B).

Schéma B Graf B

V elektrických obvodov so zmiešaným spojením prvkov, je topografický stresový diagram zvyčajne vytvorený v niekoľkých štádiách. Najskôr sú vytvorené diagramy pre jednotlivé vetvy reťazca, ktoré predpokladajú prítomnosť vektorového diagramu prúdov pre celý okruh a potom sa zlučujú do spoločného topografického diagramu.

Koniec práce -