18. Перечислите, из каких элементов можно составить схему замещения реальной катушки.

Изобразите последовательную схему замещения реальной катушки, начертите векторную диаграмму и укажите, в каких пределах находится фазовый сдвиг между током и напряжением для данной цепи.

Определите параметры катушки, если ток в катушке, включенной на постоянное напряжение 2,1 В, равен 0,3 А. При включении той же катушки на синусоидальное напряжение с действующим значением 50 В и частотой 50 Гц ток равен 2 А. Рассчитайте активную и реактивную мощность цепи.

ОТВЕТ

Реальная катушка отличается от идеальной тем, что переменный ток в ней сопровождается не только изменением энергии в магнитном поле, но и преобразованием электрической энергии в другой вид. Поэтому в схеме замещения реальная катушка должна быть представлена активным и реактивным индуктивным элементами.

Схема замещения реальной катушки

Фазовый сдвиг между током и напряжением составляет 0 < φ < 90

P Q

Определить

Рассчитываем активное сопротивление катушки

Рассчитываем полное сопротивление катушки

Рассчитываем реактивное сопротивление катушки

индуктивность катушки

Рассчитываем активную мощность катушки

Рассчитываем реактивную мощность катушки

19. Назовите, из каких элементов можно составить схему замещения реального конденсатора.

Изобразите последовательную схему замещения реального конденсатора, начертите векторную диаграмму и укажите, в каких пределах находится фазовый сдвиг.

Определите активное сопротивление резистора и емкость конденсатора, которые последовательно соединены с катушкой индуктивности L=0,142 Гн. Напряжение питания составляет 120 В, частота 50 Гц, ток цепи 4 А, активная мощность составляет 240 Вт.

ОТВЕТ

В реальном конденсаторе наряду с изменением энергии электрического поля (это характеризует реактивная мощность Q) из-за несовершенства диэлектрика идет необратимый процесс преобразования электрической энергии в тепло, скорость которого выражается активной мощностью Р. Поэтому в схеме замещения реальный конденсатор должен быть представлен активным и реактивным емкостным элементами.