Сборник задач по физике Варианты контрольной работы

Задача №2

Цепь переменного тока содержит различные элементы (резисторы, индуктивности, емкости), образующие параллельные ветви.

Схема цепи представлена на рисунке.

Исходные данные для решения задачи:

R1 = 6 Ом, R2 = 3 Ом, XL1 = 8 Ом, XL2 = 4 Ом, P2 = 300 Вт.

Начертить схему цепи и определить следующие величины:

токи I1 и I2 в обеих ветвях;

ток I в неразветвленной части цепи;

напряжение U, приложенное к цепи;

активную Р, реактивную Q и полную мощности для всей цепи.

Каким образом в заданной цепи можно получить резонанс токов? Если цепь не позволяет достигнуть резонанса токов, то пояснить, какой элемент надо дополнительно включить в цепь для этого. Начертить схему такой цепи.

Решение:

1) Определяем углы сдвига фаз в ветвях по синусам:

так как φ1 > 0, то напряжение опережает ток.

так как φ2 > 0, то напряжение опережает ток.

Находим Cos φ1 = 0,6, Cos φ2 = 0,6.

Активная мощность второй цепи определяется по формуле:

Ток во второй ветви находится следующим образом:

Тогда

Отсюда

Находим токи в ветвях:

Определяем активные и реактивные составляющие токов в ветвях:

Определяем ток в неразветвленной части цепи:

Определяем коэффициент мощности всей цепи:

Определяем активные и реактивные мощности ветвей и всей цепи:

Р = Р1 + Р2 = 112,5 + 300 = 412,5 Вт

Q = Q1 + Q2 = 150 + 300 = 450 вар

Определяем полную мощность цепи:

Резонанс токов возникает в электрической цепи при параллельном соединении емкостной и индуктивной нагрузок и равенстве частоты подключенного напряжения и резонансной частоты электрической цепи.

В нашем случае емкостной нагрузки нет, поэтому и резонанс токов невозможен. Для достижения резонанса токов в данной схеме необходимо в одной из ветвей поменять индуктивное сопротивление на емкостное. Такая цепь показана на следующем рисунке.

 


Диэлектрики во внешнем электрическом поле. Электрическое поле диполя. Диполь во внешнем электрическом поле. Электрическим диполем называется система двух одинаковых по величине, но разноименно заряженных частиц. Прямая, проходящая через оба заряда, называется осью диполя. Найдем потенциал и напряженность поля в точке, характеризующейся полярными координатами r и ?, относительно центра диполя
Производная сложной функции http://matlub.ru/ Закон Ома для однородного участка цепи