Решение задачи: Построение векторных диаграмм тока и напряжений

Для построения схемы замещения на основании проведенного эксперимента (первая строка Таблицы 3 и Таблицы 4) необходимо проанализировать состав элементов цепи. В эксперименте участвуют три физических устройства: резистор \(R\), катушка \(Z_к\) и конденсатор \(X_C\). Однако, согласно расчетным данным Таблицы 4, катушка не является идеальной, так как она обладает не только реактивной мощностью (\(Q_L\)), но и активной мощностью (\(P_к\)). Следовательно, схема замещения представляет собой последовательное соединение четырех идеализированных элементов: 1. \(R\) — активное сопротивление внешнего резистора. 2. \(r_к\) — активное сопротивление провода катушки (учитывает потери \(P_к\)). 3. \(L\) — индуктивность катушки (учитывает реактивную мощность \(Q_L\)). 4. \(C\) — емкость конденсатора (учитывает реактивную мощность \(Q_C\)). Для тетради схему замещения следует начертить в виде одной ветви, где друг за другом (последовательно) изображены: \[ \text{---}[R]---[r_к]---[L]---[| |]--- \] где \([| |]\) — обозначение конденсатора \(C\). Расчет параметров элементов схемы замещения (для обоснования): 1. Активное сопротивление резистора: \[ R = \frac{P_R}{I^2} = \frac{16,6}{0,91^2} \approx 20 \text{ Ом} \] 2. Активное сопротивление катушки: \[ r_к = \frac{P_к}{I^2} = \frac{4,4}{0,91^2} \approx 5,3 \text{ Ом} \] 3. Индуктивное сопротивление катушки: \[ X_L = \frac{Q_L}{I^2} = \frac{25,77}{0,91^2} \approx 31,1 \text{ Ом} \] 4. Емкостное сопротивление конденсатора: \[ X_C = \frac{|Q_C|}{I^2} = \frac{43,59}{0,91^2} \approx 52,6 \text{ Ом} \] Итоговая схема замещения в комплексной форме представляет собой полное сопротивление цепи: \[ \underline{Z} = (R + r_к) + j(X_L - X_C) \] При переписывании в тетрадь укажите, что катушка в схеме замещения представляется двумя последовательными элементами (\(r_к\) и \(L\)), так как в ходе эксперимента было зафиксировано выделение на ней активной мощности \(P_к\).