В трехфазную цепь переменного тока частотой 50 Гц номинальным напряжением 380 В включена несимметричная нагрузка В фазе «А»- конденсатор ёмкостью 290мкФ.В фазе «В»- катушка индуктивности с активным сопротивлением 6 Ом и индуктивностью 26 мГн.В фазе «С»- резистор сопротивлением 22Ом.
Требуется определить все фазные токи, активную, реактивную и полную мощность цепи.
Формула для вычисления фазного тока:
I = U / Z
Здесь I - фазный ток, U - напряжение, поданное на цепь, Z - импеданс цепи.
Формула для вычисления активной мощности:
P = U * I * cos(φ)
Здесь P - активная мощность, U - напряжение, I - ток, cos(φ) - косинус угла сдвига между напряжением и током.
Формула для вычисления реактивной мощности:
Q = U * I * sin(φ)
Здесь Q - реактивная мощность, U - напряжение, I - ток, sin(φ) - синус угла сдвига между напряжением и током.
Формула для вычисления полной мощности:
S = U * I
Здесь S - полная мощность, U - напряжение, I - ток.
Теперь решим задачу по порядку.
1. Найдем фазный ток в каждой фазе:
В фазе «А» у нас имеется конденсатор, поэтому его импеданс будет иметь только мнимую составляющую:
Z_A = 1 / (ω * C)
где ω = 2π * f - угловая частота, f - частота, C - ёмкость конденсатора.
Подставляя значения, получаем:
Z_A = 1 / (2π * 50 * 10^6 * 290 * 10^(-6))
Рассчитаем это значение:
Z_A ≈ 0,011 + 0,02i
В фазе «В» у нас имеется катушка индуктивности с активным сопротивлением и индуктивностью. Для вычисления импеданса воспользуемся формулой:
Z_B = R + jωL
где R - активное сопротивление, ω - угловая частота, L - индуктивность.
Подставляя значения, получаем:
Z_B = 6 + j2π * 50 * 10^6 * 26 * 10^(-3)
Рассчитаем это значение:
Z_B ≈ 6 + j0,082π ≈ 6 + j0,257
В фазе «С» у нас имеется резистор, поэтому его импеданс будет равен сопротивлению:
Z_C = R = 22Ом
Теперь можем найти фазные токи. Для этого подставим значения импедансов в формулу:
I = U / Z
где U - номинальное напряжение, Z - импеданс.
Таким образом, фазные токи будут следующими:
I_A = U / Z_A ≈ 380 / (0,011 + 0,02i) ≈ 380 / 0,011 - 380i / 0,020 ≈ 34599 - 19300i
I_B = U / Z_B ≈ 380 / (6 + j0,257) ≈ 380 / 6 - 380i / 0,257 ≈ 63,33 - 1478i
I_C = U / Z_C ≈ 380 / 22 ≈ 17,27
2. Найдем активную мощность. Для этого воспользуемся формулой:
P = U * I * cos(φ)
где U - номинальное напряжение, I - фазный ток, cos(φ) - косинус угла сдвига между напряжением и током.
Таким образом, активные мощности будут следующими:
P_A = U * |I_A| * 1 ≈ 380 * 34599 ≈ 1,3108 * 10^7
P_B = U * |I_B| * 1 ≈ 380 * 63,33 ≈ 24000
P_C = U * |I_C| * 1 ≈ 380 * 17,27 ≈ 6566
3. Найдем реактивную мощность. Для этого воспользуемся формулой:
Q = U * I * sin(φ)
где U - номинальное напряжение, I - фазный ток, sin(φ) - синус угла сдвига между напряжением и током.
Таким образом, реактивные мощности будут следующими:
Q_A = U * |I_A| * 0 ≈ 0
Q_B = U * |I_B| * 0 ≈ 0
Q_C = U * |I_C| * 0 ≈ 0
4. Найдем полную мощность. Для этого воспользуемся формулой:
S = U * I
где U - номинальное напряжение, I - фазный ток.
Таким образом, полные мощности будут следующими:
S_A = U * |I_A| ≈ 380 * 34599 ≈ 1,3108 * 10^7
S_B = U * |I_B| ≈ 380 * 63,33 ≈ 24000
S_C = U * |I_C| ≈ 380 * 17,27 ≈ 6566
Таким образом, фазные токи:
I_A ≈ 34599 - 19300i
I_B ≈ 63,33 - 1478i
I_C ≈ 17,27
Активные мощности:
P_A ≈ 1,3108 * 10^7
P_B ≈ 24000
P_C ≈ 6566
Реактивные мощности:
Q_A ≈ 0
Q_B ≈ 0
Q_C ≈ 0
Полные мощности:
S_A ≈ 1,3108 * 10^7
S_B ≈ 24000
S_C ≈ 6566
Надеюсь, это подробное решение поможет вам понять данную задачу! Если у вас еще остались вопросы, не стесняйтесь задавать их!