Построение векторных диаграмм по опытным данным

Векторные диаграммы (рис. 3.24) строятся на миллиметровой бумаге в следующей последовательности.

Вектор тока в выбранном масштабе токов m_i совмещаем с осью действительных чисел на комплексной плоскости, то есть начальную фазу тока ψ_i произвольно считаем равной нулю. Такое допущение можно принимать только один раз, все остальные вектора строим относительно вектора тока. Так, если считать конденсатор идеальным, то напряжение на нем отстает от тока на угол 90°. Известен также угол сдвига фаз φ_к между напряжением на индуктивной катушке и током, который измерялся с помощью фазометра при определении параметров индуктивной катушки. То есть напряжение на катушке опережает ток на угол φ_к. Построим векторы напряжений на катушке и конденсаторе в выбранном масштабе напряжений m_u на комплексной плоскости. Причем вектор напряжения на катушке повернем относительно вектора тока против часовой стрелки на угол φ_к, а вектор напряжения на конденсаторе – по часовой стрелке на угол 90°. Сумма этих векторов даст входное напряжение , сдвиг фаз φ между этим напряжением и током известен (табл. 3.2). На полученной векторной диаграмме (рис. 3.21) проверяем соблюдение второго закона Кирхгофа: .

Для параллельного соединения приемников построение векторных диаграмм выполняется аналогично. В этом случае удобнее принимать равной нулю начальную фазу напряжения. Векторы токов параллельных ветвей и в неразветвленной части цепи строят относительно вектора напряжения, зная углы сдвига фаз между напряжением и током каждой ветви. На полученной векторной диаграмме необходимо проверить выполнение первого закона Кирхгофа: .

Лабораторная работа № 4

Разветвленная цепь однофазного

синусоидального тока

Цель работы: экспериментальная проверка основных законов и методов расчета разветвленных линейных электрических цепей синусоидального тока.

Теоретические сведения

Расчет токов и напряжений при смешанном

соединении приемников

Расчет цепи переменного тока существенно облегчается, если синусоидально изменяющиеся токи, напряжения, ЭДС и т.д. изображать векторами и комплексными числами. Тогда для расчета цепей синусоидального тока можно применять все те методы, которые использовались для расчета цепей постоянного тока, только все токи, напряжения и сопротивления необходимо записывать в комплексной форме записи.

Рассмотрим определение всех токов и напряжений в схеме, показанной на рис. 4.1, питающейся от источника синусоидального напряжения, комплексное действующее значение которого

Параметры элементов цепи: R =X_L =X_C = 100 Ом.