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 -