Цепь переменного тока содержит различные элементы, включенные последовательно. Схема цепи приведена на соответствующем рисунке.

Цепь переменного тока содержит различные элементы, включенные последовательно. Схема цепи приведена на соответствующем рисунке. Номер рисунка и значение сопротивлений всех элементов, а также один дополнительный параметр задан в таблице 1. Определить следующие величины, относящиеся к данной цепи, если они не заданы в таблице 1: полное сопротивление, напряжение на зажимах источника, ток, активную, реактивную и полную мощности цепи, коэффициент мощности, индуктивность катушки и емкость конденсатора. Начертить в масштабе векторную диаграмму тока и напряжений и пояснить ее построение. Дано: I=2 А; r1=10 Ом; r2=6 Ом; XC1=8 Ом;XC2=4 Ом.

Полное сопротивление цепи:
Z=r1+r22+-XC1-XC22=10+62+-8-42=20 Ом
Напряжение на зажимах источника:
U=I∙Z=2∙20=40 В
Активная, реактивная и полная мощности цепи:
P=I2∙r1+r2=22∙10+6=64 Вт
Q=I2∙-XC1-XC2=22∙-8-4=-48 вар
S=P2+Q2=642+-482=80 ВА
Коэффициент мощности:
cosφ=PS=6480=0,8
Емкости конденсаторов при частоте f=50 Гц:
C1=12∙π∙f∙XC1=12∙π∙50∙8=397,9∙10-6=397,9 мкФ
C2=12∙π∙f∙XC2=12∙π∙50∙4=795,8∙10-6=795,8 мкФ
Определим напряжения на элементах цепи:
Ur1=I∙r1=2∙10=20 В
UC1=I∙XC1=2∙8=16 В
Ur2=I∙r2=2∙6=12 В
UC2=I∙XC2=2∙4=8 В
Строим векторную диаграмму . Выбираем масштабы для тока и напряжения: mI=0,25 Асм, mU=5 Всм. Построение векторной диаграммы для цепи с последовательным соединением элементов начинаем с вектора тока. От произвольной точки плоскости в произвольном направлении откладываем вектор тока I.
Напряжение на активном сопротивлении r1 совпадает по фазе с током, поэтому вектор Ur1 совпадает по направлению с вектором тока I.
Напряжение на емкость C1, отстает от тока по фазе на 90°

. Выбираем масштабы для тока и напряжения: mI=0,25 Асм, mU=5 Всм. Построение векторной диаграммы для цепи с последовательным соединением элементов начинаем с вектора тока. От произвольной точки плоскости в произвольном направлении откладываем вектор тока I.
Напряжение на активном сопротивлении r1 совпадает по фазе с током, поэтому вектор Ur1 совпадает по направлению с вектором тока I.
Напряжение на емкость C1, отстает от тока по фазе на 90°