7. В сеть с напряжением U = 127 В и частотой f = 50 Гц подключен конденсатор емкостью С = 50 мкФ. Определите реактивное сопротивление конденсатора и ток в цепи.
8. В сеть напряжением U = 220 В и частотой f = 50 Гц последовательно включены конденсатор емкостью С = 30 мкФ и активное сопротивление R = 29,4 Ом. Определите ток, активную и реактивную составляющую напряжения и соsф цепи.
9. В сеть переменного тока с напряжением U = 220 В и частой f = 50 Гц последовательно подключены ламповый реостат, состоящий из 11 параллельно соединенных 100-ваттных ламп, и конденсатор емкостью С = 318,8 мкФ. Определите ток в цепи, напряжение на лампах и на конденсаторе, соsф цепи.
10. В сеть напряжением U = 220 В и частотой f = 50 Гц последовательно включены конденсатор емкостью С = 40 мкФ, активное сопротивление R = 80 Ом и катушка индуктивностью L = 446 мГн. Определите полное сопротивление цепи, ток в цепи, напряжение на активном, индуктивном и емкостном сопротивлении цепи.
Даю все что есть
Xc = 1 / (2π * 50 Гц * 50 мкФ) = 1 / (2π * 0,05 Гц * 0,00005 Ф) ≈ 6,37 Ом
Из формулы U = I * Xc, где U - напряжение в сети, I - ток в цепи, Xc - реактивное сопротивление конденсатора, найдем ток в цепи:
I = U / Xc = 127 В / 6,37 Ом ≈ 19,93 А
Ответ: реактивное сопротивление конденсатора составляет примерно 6,37 Ом, ток в цепи равен примерно 19,93 А.
8. Для определения тока, активной и реактивной составляющих напряжения и cosφ цепи воспользуемся формулой U = √(Ur² + Ui²), где U - напряжение в сети, Ur - активная составляющая напряжения, Ui - реактивная составляющая напряжения.
Ur = I * R = 220 В * 29,4 Ом = 6468 Вт
Ui = I * Xc = 220 В * 1 / (2π * 50 Гц * 30 мкФ) ≈ 70,5 ВАр
U = √(6468² + 70,5²) ≈ 6468,1 В
cosφ = Ur / U ≈ 6468 Вт / 6468,1 В ≈ 1
Таким образом, ток в цепи равен примерно 9,9 А, активная составляющая напряжения - 6468 Вт, реактивная составляющая напряжения - 70,5 ВАр, cosφ цепи примерно равен 1.
9. Для определения тока в цепи воспользуемся законом Ома: I = U / R, где I - ток в цепи, U - напряжение в сети, R - сопротивление цепи.
Rламп = P / U² = 100 Вт / (220 В)² ≈ 0,206 Ω
Rреостат = Rламп / 11 ≈ 0,206 Ω / 11 ≈ 0,019 Ω
Общее сопротивление цепи: R = Rламп + Rреостат ≈ 0,206 Ω + 0,019 Ω ≈ 0,225 Ω
Используя закон Ома, найдем ток в цепи:
I = U / R = 220 В / 0,225 Ω ≈ 977 А
Nапряжение на лампах: Uламп = I * Rламп ≈ 977 А * 0,206 Ω ≈ 201,26 В
Nапряжение на конденсаторе: Uконд = I * Xc ≈ 977 А * 1 / (2π * 50 Гц * 318,8 мкФ) ≈ 6,18 В
cosφ = Rламп / R = 0,206 Ω / 0,225 Ω ≈ 0,916
Ответ: ток в цепи равен примерно 977 А, напряжение на лампах составляет примерно 201,26 В, напряжение на конденсаторе составляет примерно 6,18 В, cosφ цепи примерно равен 0,916.
10. Для определения полного сопротивления цепи воспользуемся формулой Z = √(R² + (Xl - Xc)²), где Z - полное сопротивление цепи, R - активное сопротивление, Xl - индуктивное сопротивление, Xc - емкостное сопротивление.
Xl = 2πfL = 2π * 50 Гц * 446 мГн = 1406 Ом
Xc = 1 / (2πfC) = 1 / (2π * 50 Гц * 40 мкФ) ≈ 79,58 Ом
Z = √(80² + (1406 - 79,58)²) ≈ √(6400 + 1276439.8) ≈ √12828439.8 ≈ 3583 Ом
Используя закон Ома, найдем ток в цепи:
I = U / Z = 220 В / 3583 Ом ≈ 0,06132 А ≈ 61,32 мА
Напряжение на активном сопротивлении: Ur = I * R ≈ 0,06132 А * 80 Ом ≈ 4,91 В
Напряжение на индуктивном сопротивлении: Ul = I * Xl ≈ 0,06132 А * 1406 Ом ≈ 86,87 В
Напряжение на емкостном сопротивлении: Uc = I * Xc ≈ 0,06132 А * 79,58 Ом ≈ 4,91 В
Ответ: полное сопротивление цепи составляет примерно 3583 Ом, ток в цепи равен примерно 61,32 мА, напряжение на активном сопротивлении - примерно 4,91 В, напряжение на индуктивном сопротивлении - примерно 86,87 В, напряжение на емкостном сопротивлении - примерно 4,91 В.