Сборник задач по теоретическим основам электротехники. Часть 1 Установившиеся режимы в линейных электрических цепях
.pdf7.3.
U C A
7.4.
U C A
|
|
Z |
|
Что покажет вольтметр |
||
A |
I A |
|
электромагнитной |
си- |
||
|
|
|
|
стемы, если |
линейное |
|
U A B |
|
|
|
напряжение |
генератора |
|
|
|
|
U Л U ? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B |
|
Z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
U B C |
|
|
|
|
|
|
C |
|
Z |
|
|
|
|
|
|
|
|
Определить ток в нуле- |
||
A |
I A |
R |
|
вом проводе, если |
ли- |
|
|
|
|
|
нейное напряжение |
ге- |
|
U A B |
|
|
|
нератора U Л 120 |
В, а |
|
|
|
|
сопротивления |
|
||
|
|
|
|
|
||
B |
|
X C |
n |
R X L X C |
10 кОм. |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
U B C |
|
|
|
|
|
|
C |
|
X L |
|
|
|
|
N |
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
51
7.5.
U C A
7.6.
U C A
A |
I A |
|
|
|
|
|
Определить |
модуль |
||||
|
|
|
a |
тока |
I A |
при |
обрыве |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
R |
|
|
|
линейного провода B, |
||||
U A B |
|
|
|
|
|
если |
известны |
значе- |
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ния фазного напряже- |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
B |
|
b |
|
|
|
|
R |
ния |
|
генератора |
||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
UФ 100 |
В и |
сопро- |
|||
|
|
|
|
|
|
|
U B C |
R |
тивления R 100 Ом. |
|
|
|
||
C |
|
c |
|
|
|
||
A |
|
Определить показа- |
|
|
ние вольтметра V3 , |
||
|
|
||
U A B |
|
если UV 1 127 В, |
|
V1 |
R UV 2 220 В. |
||
|
|||
B |
|
n |
|
|
V3 |
||
|
C |
||
|
|
||
U B C |
|
|
|
|
V2 |
|
|
C |
|
|
52
7.7.
U C A
7.8.
U C A
A |
I A |
|
Z |
В |
симметричной |
||
|
трехфазной |
цепи со- |
|||||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
противления |
нагрузки |
||
U A B |
|
|
|
Z 20 j 20 |
Ом со- |
||
|
|
V |
|
единены в звезду, ли- |
|||
|
|
|
|
||||
B |
|
|
Z |
нейное |
напряжение |
||
|
|
|
|
U A B UV 220 В. Что |
|||
U B C |
|
|
|
покажет |
амперметр, |
||
|
|
|
включенный в фазу C? |
||||
|
|
|
|
||||
C |
|
|
Z |
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
Определить |
вели- |
||
|
|
a |
чину тока |
|
I B , если |
||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
модули токов в фа- |
|||
U A B |
|
X L |
|
зах |
треугольника |
||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
IФ 1А. |
|
|
|
B |
I B |
b |
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X C |
|
|
|
|
|
U B C |
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
53
7.9. |
|
|
|
|
Определить |
показа- |
||||
|
A |
I A |
R |
|
ние |
вольтметра |
в |
|||
|
|
|
|
|
несимметричной |
|
|
|||
|
U A B |
|
|
|
трехфазной |
|
цепи |
с |
||
|
|
|
|
соединением |
звезда |
|||||
|
|
|
|
|
||||||
U C A |
B |
|
– j X C |
n |
— звезда с нулевым |
|||||
|
|
проводом, |
если |
фаз- |
||||||
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
ное |
напряжение |
ге- |
|||
|
U B C |
|
|
|
нератора UФ 120 В, |
|||||
|
|
|
j X L |
|
R X L X C 10 Ом. |
|||||
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7.10. |
|
R |
R |
|
Трехфазная цепь с |
|||||
|
A |
|
параметрами |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
R X L X C |
под- |
||||
|
U A B |
|
|
|
ключена |
к |
сети |
с |
||
|
|
|
|
|
фазным |
напряже- |
||||
U C A |
B |
R |
X L |
n |
нием 220 В. Опре- |
|||||
|
|
|
делить |
показание |
||||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
вольтметра. |
|
|
|||
|
U B C |
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
R |
X C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
54 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7.11. |
A |
Z |
|
|
Определить |
мощ- |
||||||||
|
|
|
ность, которую по- |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кажет электродина- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
U A B |
|
|
|
мический ваттметр, |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
включенный |
в |
U C A |
B |
|
|
|
|
|
|
Z |
|
|
трехфазную |
цепь с |
||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
W |
|
|
|
|
|
линейным |
напря- |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
жением U Л 220 В |
|
|
U B C |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
и сопротивлениями |
|||||||||
|
C |
|
|
|
Z |
|
|
Z 20 j 20 Ом. |
||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7.12. |
A |
|
Z |
Определить показа- |
||
|
|
ние ваттметра элек- |
||||
|
|
A |
|
|||
|
|
|
тродинамической |
|||
|
|
|
|
|||
|
U A B |
|
|
системы и реактив- |
||
|
|
|
|
ную |
мощность |
|
U C A |
B |
|
Z |
трехфазной |
цепи, |
|
|
|
I A 4,4 А, |
||||
|
|
если |
||||
W |
|
|
||||
|
|
|
||||
|
U B C |
|
|
Z 50e j 80 |
Ом. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
Z |
|
|
|
55
7.13. |
|
A |
I A |
|
|
|
|
|
|
|
a |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U A B |
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
U C A B |
b |
C |
C |
R |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U B C |
|
|
|
|
|
|
C |
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
7.14. |
|
|
|
|
|
Z |
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
W 1 |
|
|
|
|
|
U A B |
|
|
|
|
U C A |
B |
|
|
|
Z |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
W 2 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U B C |
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
Z |
Фазные токи в симметричной трехфазной цепи равны I R IC 2 А. Определить модули линейных токов.
Определить параметры симметричной трехфазной нагрузки X L
и R, если известны показания ваттметров:
PW 1 400 Вт;
PW 2 200 Вт.
56
7.15. |
|
Z 1 |
|
A |
|
|
I A |
|
|
U A B |
|
U C A |
B |
Z 1 |
|
||
|
|
|
|
U B C |
|
|
C |
Z 1 |
|
|
|
|
Z 2 |
Z 2 |
|
|
Z 2 |
Определить линейный ток I A , если мощность, |
по- |
|
требляемая |
звездой сопротивлений нагрузки |
Z 1 , |
PZ 1 3,3 кВт, |
а треугольником сопротивлений Z 2 |
— |
PZ 2 2,15 кВт. Линейное |
напряжение U A B 220 В. |
Характер нагрузок Z1 |
( cos 1 0,867 ) и Z2 |
( cos 2 0,707 ) — активно-индуктивный.
57
7.16. |
|
|
Дано: |
|
линейное |
|
|
A |
R |
напряжение |
|
||
|
|
|
U Л 100 В; |
|
||
|
U A B |
|
R L |
1 |
10 Ом. |
|
|
|
|
C |
|||
U C A |
B |
L |
n 1 |
Что |
покажет ам- |
|
|
||||||
|
|
|
|
перметр, |
вклю- |
|
|
U B C |
|
|
ченный между ну- |
||
|
|
|
левыми |
точками |
||
|
|
|
|
|||
|
C |
C |
|
двух звезд нагруз- |
||
|
|
|
ки? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
C |
|
|
|
|
|
|
L |
|
|
|
|
|
n 2 |
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
58
ТЕМА 8. УСТАНОВИВШИЕСЯ РЕЖИМЫ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ
|
|
|
|
Пример 8.1. Параметры длинной линии (рис. 8.1): часто- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
та |
|
|
f 500 |
|
Гц; |
длина |
|
l 200 |
|
|
км; |
R0 |
|
10 |
Ом/км; |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
C |
0 |
9,6 10 9 Ф/км; |
L 5,08 10 3 Гн/км; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
G |
0 |
1,25 10 6 |
|
См/км; |
|
|
|
напряжение |
|
и |
ток |
|
в |
|
конце |
линии |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
U |
|
2 |
100 В; |
I |
2 |
64,2e j15 мА. Определить напряжениеU |
1 |
|
и |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ток I 1 в начале линии. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
i |
dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
R 0 dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R 0 dx L 0 dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
L 0 dx |
|
i |
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
G 0 dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С 0 dx |
|
|
|
|
|
|
|
С 0 dx |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
u |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
u u dx |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
G 0 dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
dx |
|
|
|
|
|
i |
|
i |
|
dx |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 8.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
Решение. Напряжение и ток в линии на расстоянии y |
|
от |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
конца линии до рассматриваемой точки: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
U U |
|
ch y I |
|
Z |
|
sh y; I |
U 2 |
sh y I |
|
|
ch y. |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
2 |
B |
|
Z B |
2 |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Волновое сопротивление |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
Z |
|
|
|
|
|
R0 |
j L0 |
|
763,5 j 202,4 Ом, |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
B |
|
|
G0 |
j C0 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
где угловая частота 2 f |
|
3142 с 1 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
Коэффициент распространения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
59
j R0 j L0 G0 j C07,059 10 3 j 0,023 км 1 ,
где 7,059 10 3 км 1 — коэффициент затухания;0,023 км 1 , — коэффициент фазы.
Напряжение и ток в начале линии (гиперболические функции вычислим с помощью Mathcad):
U |
1 |
U |
2 |
ch l I |
2 |
Z |
B |
sh l 5,557 104 |
j1,318 105 В; |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
I |
|
|
U 2 |
sh l I |
|
ch l 28,42 j159,3 А. |
|||||
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
Z B |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Пример 8.2. Считая линию (рис. 8.1) линией без потерь |
||||||||||||||
R0 |
G0 |
0 , определить напряжениеU 1 |
и ток I 1 в начале |
линии и построить график распределения модуля напряжения вдоль линии в функции от координаты. Остальные данные взять из условия примера 8.1.
Решение. График распределения модуля напряжения вдоль
линии |
|
|
в |
|
функции |
координаты |
|||||
|
U y |
|
|
|
|
U 2 ch j l I 2 Z C sh j l |
|
представлен на рис. 8.2. |
|||
|
|
|
|
||||||||
Для линии без потерь |
R0 |
G0 |
|
0 : волновое сопротив- |
ление
Z C L0 C0 727,4 Ом;j L0C0 0,022 ;
U
U U 2 ch j y I 2 Z C sh j y; I I 2 ch j y Z 2 sh j y;
C
60