Построение векторной диаграммы токов и напряжений RC-цепи

Для последовательной \(RC\)-цепи (вторая таблица, строка №2) векторная диаграмма строится относительно вектора тока, так как он является общим для всех элементов. Данные для построения: \(I = 0,875\) А (направляем горизонтально вправо) \(U_R = U_1 = 75\) В (совпадает по фазе с током) \(U_C = U_2 = 65\) В (отстает от тока на \(90^\circ\), направлен вниз) \(U = 100\) В (общее напряжение) Инструкция для записи в тетрадь: 1. Выберите масштаб. Удобно взять: \(1 \text{ см} = 10 \text{ В}\). Тогда длины векторов напряжений будут: \(L_{UR} = 7,5 \text{ см}\) \(L_{UC} = 6,5 \text{ см}\) \(L_{U} = 10 \text{ см}\) 2. Построение: \[ \] - Начертите горизонтальный вектор тока \(\vec{I}\) (длина произвольная, обычно со стрелкой на конце оси). - Из начальной точки \(O\) отложите по горизонтали (вдоль тока) вектор \(\vec{U_R}\) длиной \(7,5 \text{ см}\). - Из конца вектора \(\vec{U_R}\) отложите вертикально вниз вектор \(\vec{U_C}\) длиной \(6,5 \text{ см}\). - Соедините начало координат \(O\) с концом вектора \(\vec{U_C}\). Полученный вектор — это общее напряжение \(\vec{U}\). \[ \] 3. Проверка: По линейке длина результирующего вектора \(\vec{U}\) должна составить примерно \(10 \text{ см}\), что соответствует \(100\) В. 4. Угол сдвига фаз \(\phi\): Угол между векторами \(\vec{I}\) и \(\vec{U}\) называется углом сдвига фаз. В \(RC\)-цепи ток опережает напряжение, поэтому вектор напряжения находится ниже вектора тока. \[\cos \phi = \frac{U_R}{U} = \frac{75}{100} = 0,75\] (Примечание: значение \(\cos \phi\) в диаграмме \(0,75\) немного отличается от расчетного \(0,86\) из таблицы из-за погрешностей измерений \(U_1\) и \(U_2\) в лабораторной работе, но для диаграммы по значениям напряжений используйте именно эти построения).