23. Выскажите суждение, какие резонансные режимы могут возникать в простейших электрических цепях.
Назовите характерные признаки резонанса напряжений в неразветвленной цепи.
Для неразветвленной цепи переменного тока с активным и реактивным сопротивлениями задана векторная диаграмма, которая представленна на рисунке.
Пользуясь векторной диаграммой, начертить схему цепи и определить величины всех её сопротивлений, а также полное сопротивление цепи, если известны следующие параметры: Q1=600 вар; Q3=-1500 вар; U2=90 В; Q5=900 вар; P2=900 Вт; P=1200 Вт
Количество неизвестных сопротивлений цепи определяется числом векторов напряжений на векторной диаграмме.
ОТВЕТ
В неразветвленной электрической цепи переменного тока при наличии катушки индуктивности и конденсатора возникает резонанс напряжения, а при параллельном соединении катушки индуктивности и конденсатора может возникнуть резонанс токов.
Характерными признаками резонанса напряжений являются: полное сопротивление цепи равно ее активному сопротивлению, ток имеет максимальное значение и совпадает по фазе с напряжением, напряжения на индуктивности и емкости равны и могут превысить приложенное напряжение.
Ток
цепи
Сопротивления
элементов цепи
Полное
сопротивление цепи
Схема в соответствии диаграммой
24. Выскажите суждение, в каких простейших электрических цепях возможны резонансы.
Сформулируйте признаки резонанса токов.
Для разветвленной цепи переменного тока с активными и реактивными сопротивлениями задана векторная диаграмма, прведенная на рисунке. Цепь состоит из двух параллельных ветвей, токи в которых I1 и I2 Пользуясь векторной диаграммой, начертите схему цепи и определите ток каждой ветви, а также полный ток цепи.
Для
цепи известны следующие параметры:
P1=3200
Вт;
U=200
В;
cos
=0,8
25. Запишите в общем виде уравнения мгновенных значений синусоидального тока и напряжения.
Объясните, как выразить комплекс действующего значения тока и напряжения в символической форме, если известны уравнения мгновенных значений.
Определите действующее значение тока третьей ветви и запишите аналитическое выражение для мгновенных значений тока ΐ3. Мгновенные значения токов двух ветвей электрической цепи равны ΐ1=12sin(ωt—30°) и ΐ2=12sin(ωt+30°). Токи ΐ1и ΐ2 входят в узел, а ток ΐ3 - выходит из узла.
26. Выскажите суждение, в каком случае возможно применение комплексных чисел к расчету цепи переменного тока.
Сформулируйте правило записи полного сопротивления электрической цепи в символической форме.
Запишите выражение комплекса сопротивления электрической цепи, которая состоит из активного и реактивного индуктивного сопротивления Ток в цепи I=10 A, напряжение на зажимах цепи U=130 В и активная мощность цепи Р=500 Вт.
27. Выскажите суждение о практическом смысле применения комплексных чисел для расчета цепей переменного тока.
Объясните, как выражается комплекс мощности в показательной и алгебраической форме.
Определите активную, реактивную и полную мощность цепи, если комплекс напряжения U=80+j·60 B и тока I=3+j·4 A. Рассчитайте величину и определите характер сопротивлений.
28. Выскажите общие суждения о многофазной системе электрических цепей.
Изобразите симметричную трехфазную цепь, в которой источник и приемник соединяются треугольником. Сформулируйте, какие условия характерны для такого соединения.
Определите индуктивность и активное сопротивление катушек, если три одинаковые катушки индуктивности, соединены по схеме «треугольник» и подключены к трехфазной сети с действующим значением линейного напряжения Uл=127 B. При частоте 50 Гц катушки потребляют активную мощность Р=2,7 кВт при линейном токе Iл=15 А.
29. Перечислите, какие схемы соединения применяются в трехфазных электрических цепях.
Объясните, как получить симметричную трехфазную цепь.
Вычислите угол сдвига фаз, активное и реактивное сопротивление, а также мощность фаз симметричного трехфазного приемника, включенного звездой. Для приемника известны комплексы Ua = j220 B, Ic = -10 A.
30. Дайте определение понятия «фазное напряжение».
Объясните, как получить трехфазную цепь, в которой источник и приемник соединен звездой. Запишите уравнения мгновенных значений фазных напряжений генератора.
Р
ассчитайте
активные, реактивные и полные сопротивления
каждой фазы, если в цепи действует
трехфазная симметричная система ЭДС
с фазным напряжением Uф=380 B. Для цепи
известные параметры трехфазной цепи.
Рa=8664 Вт Qa =-11552 Вар
Рв=14440 Вт
Рс=8664 Вт Qв =8664 Вар
31. Выскажите суждение о соединении потребителей «звездой».
Объясните назначение нулевого провода в четырех проводной трехфазной цепи. Запишите математическое выражение для расчета тока в нулевом проводе.
О
пределите
ток в нулевом проводе, для цепи, которая
приведена на рисунке. В цепи действует
трехфазная симметричная система ЭДС с
линейным напряжением Uл=220 B.
Для цепи известны следующие параметры:
Ra=60 Ом Ха=80 Ом
Rb= 100 Ом
Rc=80 Ом Хс=60 Ом
32. Перечислите причины, которые могут привести к возникновению напряжения смещения нейтрали в трехфазных электрических цепях.
Запишите математическое выражение для вычисления напряжения смещения нейтрали.
Осуществите
расчет фазных напряжений потребителя,
если напряжение смещения нейтрали,
которое образовалось в трехфазной сети
при обрыве нулевого провода, составляет
В.
Действующее значение фазной ЭДС
генератора Еф
=
380 В.
33. Выскажите суждение о соединении потребителей «треугольником».
Установите связь между линейными и фазными токами при соединении потребителей треугольником при симметричной и несимметричной нагрузке.
Определите линейные токи трехфазной сети, приемники которой соединены по схеме «треугольник», если известны комплексы фазных токов:
А
А
А
34. Дайте определение понятия «линейное напряжение».
Установите связь между линейными и фазными напряжениями при соединении потребителей звездой при наличии нулевого провода и при обрыве нулевого провода.
Определите комплексы и запишите уравнения для вычисления мгновенных значений фазных токов, если действующее значение фазных напряжений при соединении приемника звездой составляет Uф=120 В.
Комплексы фазных сопротивлений
Zа = (100-j·60) Ом, Zв=(40+j·60) Ом и Zс= 120 Ом
35. Выскажите суждение, в какой трехфазной цепи линейные токи связаны с фазными токами соотношением Iл= Iф√3.
Выразите в показательной форме комплексные фазные ЭДС генератора симметричной трехфазной системы, если начальная фаза ЭДС Ефа , составляет φа = 30°.
Определите активную, реактивную и полную мощность трехфазной системы, приведенной на рисунке, если в цепи действует трехфазная симметричная система ЭДС с линейным напряжением Uл=220 B.
Для цепи известны параметры:
Raв=48 Ом φaв =53,13°
Rвс=80 Ом Хвс = 60 Ом
Хса=60 Ом