Для решения задачи найдем параметры цепи, включающей резисторы и емкостное сопротивление. Мы будем анализировать схему с двумя резисторами R1иR2R1 и R2R1иR2 и емкостным реактивным сопротивлением XcXcXc.
Сопротивление цепи: В данной цепи два резистора соединены последовательно попринципупо принципупопринципу, и их эквивалентное сопротивление R можно найти по формуле:
Векторная диаграмма: Векторная диаграмма будет основана на двух векторах: активная мощность PPP вдоль реальной оси и реактивная мощность QQQ вдоль мнимой оси. Угол между этими векторами составляет φ.
Для визуализации, вы можете представить вектор P, направленный вправо поосидействительныхмощностейпо оси действительных мощностейпоосидействительныхмощностей, и вектор Q, направленный вверх поосиреактивныхмощностейпо оси реактивных мощностейпоосиреактивныхмощностей. Вектор S будет направлен от начала координат к точке, которая соответствует длинам P и Q.
Если у вас есть возможность нарисовать диаграмму, то вектор S будет образовывать с вектором P угол φ, что соответствует углу сдвига фаз.
Для решения задачи найдем параметры цепи, включающей резисторы и емкостное сопротивление. Мы будем анализировать схему с двумя резисторами R1иR2R1 и R2R1иR2 и емкостным реактивным сопротивлением XcXcXc.
Сопротивление цепи:
В данной цепи два резистора соединены последовательно попринципупо принципупопринципу, и их эквивалентное сопротивление R можно найти по формуле:
Req=R1+R2=10 Ω+6 Ω=16 Ω R_{eq} = R_1 + R_2 = 10\,\Omega + 6\,\Omega = 16\,\Omega
Req =R1 +R2 =10Ω+6Ω=16Ω
Импеданс цепи:
Импеданс цепи ZZZ составляется из активного сопротивления и реактивного сопротивления:
Z=Req2+Xc2=162+122=256+144=400=20 Ω Z = \sqrt{R_{eq}^2 + X_c^2} = \sqrt{16^2 + 12^2} = \sqrt{256 + 144} = \sqrt{400} = 20\,\Omega
Z=Req2 +Xc2 =162+122 =256+144 =400 =20Ω
Ток в цепи:
Ток III можно найти по закону Ома:
I=UZ=50 V20 Ω=2.5 A I = \frac{U}{Z} = \frac{50\,V}{20\,\Omega} = 2.5\,A
I=ZU =20Ω50V =2.5A
Мощность в цепи:
Полная мощность SSS, активная мощность PPP, и реактивная мощность QQQ могут быть найдены следующим образом:
Активная мощность PPP:
P=I2Req=(2.5 A)2×16 Ω=6.25×16=100 W P = I^2 R_{eq} = (2.5\,A)^2 \times 16\,\Omega = 6.25 \times 16 = 100\,W
P=I2Req =(2.5A)2×16Ω=6.25×16=100W
Реактивная мощность QQQ:
Q=I2⋅Xc=(2.5 A)2⋅12 Ω=6.25×12=75 VAR Q = I^2 \cdot X_c = (2.5\,A)^2 \cdot 12\,\Omega = 6.25 \times 12 = 75\,VAR
Q=I2⋅Xc =(2.5A)2⋅12Ω=6.25×12=75VAR
Полная мощность SSS:
S=P2+Q2=1002+752=10000+5625=15625=125 VA S = \sqrt{P^2 + Q^2} = \sqrt{100^2 + 75^2} = \sqrt{10000 + 5625} = \sqrt{15625} = 125\,VA
S=P2+Q2 =1002+752 =10000+5625 =15625 =125VA
Сдвиг фаз:
Угол сдвига фаз φφφ определяется по формуле:
tan(ϕ)=QP=75100=0.75 \tan(\phi) = \frac{Q}{P} = \frac{75}{100} = 0.75
tan(ϕ)=PQ =10075 =0.75
Находим угол φ:
ϕ=arctan(0.75)≈36.87∘ \phi = \arctan(0.75) \approx 36.87^\circ
ϕ=arctan(0.75)≈36.87∘
Векторная диаграмма:
Векторная диаграмма будет основана на двух векторах: активная мощность PPP вдоль реальной оси и реактивная мощность QQQ вдоль мнимой оси. Угол между этими векторами составляет φ.
Для визуализации, вы можете представить вектор P, направленный вправо поосидействительныхмощностейпо оси действительных мощностейпоосидействительныхмощностей, и вектор Q, направленный вверх поосиреактивныхмощностейпо оси реактивных мощностейпоосиреактивныхмощностей. Вектор S будет направлен от начала координат к точке, которая соответствует длинам P и Q.
Если у вас есть возможность нарисовать диаграмму, то вектор S будет образовывать с вектором P угол φ, что соответствует углу сдвига фаз.