ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Под топографической диаграммой понимают график распределения комплексных потенциалов для
контура схемы, изображенного на комплексной плоскости (+1 0 +j). Если отрезкам графика задать соот-
ветствующие направления, согласно правилам сложения векторов, то получают векторную топографи-
ческую диаграмму напряжений. Действительно, потенциал на комплексной плоскости можно задать ра-
диус-вектором
(рис. П2.1), тогда по определению напряжение
12
U
&
равно
2112
ϕ−ϕ=
&&
&
U
. Если известны
1
ϕ
&
и
12
U
&
, то
2111212
UU
&
&
&
&&
+ϕ=−ϕ=ϕ , где
1221
UU
&&
−= .
Первый индекс у напряжения на векторной топографической диаграмме указывает, к какой точке
следует направить стрелку вектора напряжения. На электрической схеме этот вектор имеет противопо-
ложное направление. Поэтому, для построения векторной топографической диаграммы напряжений,
следует выбрать базисную точку контура, задать масштабы по току (m
i
, А/мм) и напряжению (m
u
,
В/мм), знать токи в ветвях контура и выбрать направление обхода контура. Далее рассчитывают потенциа-
лы выбранных точек контура, наносят их на комплексную плоскость и соединяют последовательно отрез-
ками прямых. Отрезкам придают необходимые направления (это и будут векторы напряжений) и ставят им
в соответствие векторы напряжений на элементах схемы, учитывая при этом знак
(рис. П2.2). Затем строят векторы токов и производят графический анализ правильности расчета токов и на-
пряжений для заданного контура схемы.
Рис. П2.1 РИС. П2.2
Пункт 9
Для измерения активной мощности в цепях синусоидального тока используют ваттметр электроди-
намической системы. Его включают между источником и приемником электрической энергии. Направ-
ления тока и напряжения на приборе отсчитываются от генераторных точек, обозначенных на схеме
звездочками «*». Ваттметр – полярный прибор, который реагирует на углы сдвига фаз между током и
напряжением, заданными на контролируемом участке схемы. Поэтому, если расчет дает отрицательное
значение измеряемой мощности, необходимо указать на включение кнопки изменения полярности при-
бора.
В задании требуется определить показания ваттметра через выражение для комплексной мощности,
которое равно
∗
= IUS
ab
&
,
где
ab
U
&
– напряжение, на которое реагирует ваттметр;
*
I
– сопряженный ток, проходящий по его токо-
вой обмотке.
После расчета S представляют в алгебраической форме: действительная часть комплексной мощно-
сти и есть показания ваттметра с точностью до знака. Если активная мощность получилась положитель-
ной, то необходимо отметить, что данная ветвь схемы потребляет электрическую энергию; если P < 0,
то генерирует.
Показания ваттметра рассчитывают на основании определения активной мощности с использовани-
ем приведенной формулы. Начальные фазы напряжения и тока получают из комплексных выражений
для этих величин (аргументы комплексных чисел). Данный пункт задания должен быть проиллюстри-
рован отдельной векторной диаграммой.
Пункт 10
Графический расчет токов и напряжений основывается на использовании векторной диаграммы,
построенной в декартовой системе координат. При этом расчетная часть данного метода базируется на
использовании законов Ома для действующих значений токов и напряжений и понятия полного сопро-
тивления, т.е.
k
k
k
Z
U
I
= ;
(
)
2
2
kk
CLkk
XXrZ −+= .
Так как данный графический расчет применяется только для одного контура заданной схемы, то то-
ки узлов, входящих в контур, и не являющиеся токами контура (они рассчитаны в п. 4) надо считать за-
данными.
+j
+j
С
L
r
ϕ
1
.
ϕ
1
.
ϕ
2
.
