с заданными значениями R1 = 12 Ом, XL1 = 4 Ом, XC1 = 12 Ом, XC2 = 8 Ом и дополнительным параметром I = 4 А требуется

с заданными значениями R1 = 12 Ом, XL1 = 4 Ом, XC1 = 12 Ом, XC2 = 8 Ом и дополнительным параметром I = 4 А требуется определить: 1) общее сопротивление цепи Z; 2) напряжение, поданное на цепь U; 3) ток I; 4) угол сдвига фазы φ (величина и знак); 5) активную мощность P, реактивную мощность Q и полную мощность S цепи.
Puteshestvennik_3043

Puteshestvennik_3043

Данная задача связана с электрическими цепями, а конкретно с определением параметров цепи при заданных значениях сопротивления и реактивных элементов, а также дополнительного параметра - силы тока.

1) Для определения общего сопротивления цепи Z воспользуемся формулой, которая соединяет активное сопротивление R и реактивное сопротивление X:
\[ Z = \sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2} \]

В данном случае:
\[ Z = \sqrt{R_1^2 + (X_L1 - X_C1 - X_C2)^2} = \sqrt{12^2 + (4 - 12 - 8)^2} = \sqrt{144 + (-16)^2} = \sqrt{144 + 256} = \sqrt{400} = 20 \, \text{Ом} \]

2) Напряжение, поданное на цепь U, можно определить, используя закон Ома:
\[ U = I \cdot Z \]

Подставляя известные значения:
\[ U = 4 \cdot 20 = 80 \, \text{В} \]

3) Считая, что заданный параметр I равен току в цепи, ответ на данную часть задачи уже известен:
\[ I = 4 \, \text{А} \]

4) Угол сдвига фазы φ можно определить, используя тангенс фазового сдвига:
\[ \tan(\phi) = \frac{X_L - X_C}{R} \]

Подставляя известные значения:
\[ \tan(\phi) = \frac{4 - 12}{12} = \frac{-8}{12} = -\frac{2}{3} \]

Таким образом, угол сдвига фазы \(\phi\) можно найти, используя обратный тангенс:
\[ \phi = \arctan\left(-\frac{2}{3}\right) \approx -33.69^\circ \]

Обратите внимание на то, что угол отрицательный, что указывает на сдвиг фазы влево (емкостное сопротивление больше индуктивного).

5) Активную мощность P, реактивную мощность Q и полную мощность S цепи можно определить, используя формулы:
\[ P = I^2 \cdot R = 4^2 \cdot 12 = 192 \, \text{Вт} \]
\[ Q = I^2 \cdot X = 4^2 \cdot (X_L - X_C) = 4^2 \cdot (4 - 12 - 8) = 4^2 \cdot (-16) = -256 \, \text{ВАр} \]
\[ S = \sqrt{P^2 + Q^2} = \sqrt{192^2 + (-256)^2} \approx 320 \, \text{ВА} \]

Таким образом, ответ на задачу:
1) Общее сопротивление цепи Z = 20 Ом
2) Напряжение, поданное на цепь U = 80 В
3) Ток I = 4 А
4) Угол сдвига фазы φ ≈ -33.69°
5) Активная мощность P = 192 Вт, реактивная мощность Q = -256 ВАр, полная мощность S = 320 ВА
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello