schoolФизика
verifiedРешено AI
Правильно ли начерчена схема? Решение
help_outlineУсловие задачи
Правильно ли начерчена схема

lightbulbКраткий ответ
Схема не соответствует условию задачи, если сеть 3-проводная, а на схеме присутствует нейтраль (N) и подключение ваттметров выполнено как для 4-проводной сети. Требуется схема с двумя ваттметрами (метод Арона).
Подробное решение
Для того чтобы ответить на вопрос о правильности схемы, необходимо сопоставить текстовое условие задачи с начерченным изображением.
Анализ схемы и условий:
1. Тип сети: В условии указано, что сеть 3-проводная. Однако на схеме нарисован четвертый провод \(N\) (нейтраль), к которому подключены обмотки напряжения ваттметров. Для 3-проводной сети обычно используется схема двух ваттметров (метод Арона), где обмотки напряжения подключаются к одной из фаз, а не к нейтрали. Если же сеть 4-проводная, то схема с тремя ваттметрами, как на рисунке, допустима.
2. Однофазные приемники:
- Приемник 1 (\(U_н = 380\) В, емкостный): На схеме он включен между фазами А и В. Это соответствует линейному напряжению 380 В. Изображен как резистор \(R_1\) и конденсатор, что верно для емкостного характера нагрузки.
- Приемник 2 (\(U_н = 380\) В, индуктивный): На схеме включен между фазами В и С. Это соответствует линейному напряжению 380 В. Изображен как резистор \(R_2\) и катушка индуктивности, что верно.
- Приемник 3 (\(U_н = 380\) В, активный): На схеме включен между фазами А и С. Это соответствует линейному напряжению 380 В. Изображен как резистор \(R_3\), что верно.
3. Трехфазный симметричный приемник 4:
- В условии сказано: \(U_н = 220\) В, подключение "звездой". На схеме же мы видим три катушки \(L_4\), которые подключены к фазам \(a, b, c\), но их вторые концы соединены вместе и подключены к проводу \(N\). Это и есть соединение "звездой" с нейтралью. Поскольку фазное напряжение в сети 380 В составляет именно 220 В:
\[ U_ф = \frac{U_л}{\sqrt{3}} = \frac{380}{1,73} \approx 220 \text{ В} \]
то такое подключение соответствует условию.
4. Ваттметры:
- На схеме изображены три ваттметра (\(W_a, W_b, W_c\)). Токовые обмотки включены в рассечку фазных проводов, а обмотки напряжения включены между фазой и нейтралью \(N\). Такая схема измеряет фазные мощности. Суммарная мощность будет равна сумме показаний трех ваттметров.
Замечания по ошибкам на схеме:
1. В условии написано "Сеть 3-проводная", а на схеме нарисован провод \(N\). Если сеть действительно 3-проводная, провода \(N\) быть не должно. В таком случае однофазные нагрузки должны быть включены треугольником (что сделано верно), а трехфазная нагрузка — звездой без нейтрали. Ваттметры в 3-проводной сети обычно включают по схеме двух приборов.
2. Если же в задании подразумевается 4-проводная сеть (с учетом наличия \(N\) на схеме), то схема начерчена верно.
3. На схеме приемник 2 (\(R_2\)) имеет и резистор, и катушку, хотя в условии для него сказано \(\cos \phi_2 = 0\) (чистая индуктивность). Это значит, что \(R_2\) должен быть равен нулю, и на схеме должен остаться только значок катушки.
Вывод:
Схема в целом отражает логику соединений, но имеет противоречие с условием "3-проводная сеть" (из-за наличия провода \(N\)) и лишний резистор \(R_2\) в цепи второй нагрузки. Для школьной тетради рекомендуется уточнить у учителя необходимость провода \(N\). Если его убрать, то ваттметры нужно переподключить по схеме Арона.