schoolФизика
verifiedРешено AI
Решение задачи №3: Расчет трехфазной цепи
help_outlineУсловие задачи

lightbulbКраткий ответ
Решение задачи на расчет параметров трехфазной цепи со схемой соединения звездой. Найдены фазное и линейное напряжение, ток, различные виды мощности и коэффициент мощности.
Подробное решение
Задача №3
Расчет трехфазной цепи.
Дано:
\(U_л = 1000\) В
\(R = 34\) Ом
\(X_L = 30\) Ом
На схеме изображено соединение потребителей «звездой» с нейтральным проводом. Нагрузка симметричная, так как \(Z_A = Z_B = Z_C\).
Найти: \(U_ф, I_ф, I_л, P, Q, S, \cos \phi\).
Решение:
1. Для соединения «звездой» фазное напряжение связано с линейным соотношением:
\[U_ф = \frac{U_л}{\sqrt{3}} = \frac{1000}{1,73} \approx 578 \text{ В}\]
2. Определим полное сопротивление одной фазы:
\[Z_ф = \sqrt{R^2 + X_L^2} = \sqrt{34^2 + 30^2} = \sqrt{1156 + 900} = \sqrt{2056} \approx 45,34 \text{ Ом}\]
3. При соединении «звездой» фазный ток равен линейному (\(I_ф = I_л\)). Рассчитаем их по закону Ома:
\[I_ф = I_л = \frac{U_ф}{Z_ф} = \frac{578}{45,34} \approx 12,75 \text{ А}\]
4. Определим коэффициент мощности:
\[\cos \phi = \frac{R}{Z_ф} = \frac{34}{45,34} \approx 0,75\]
5. Рассчитаем мощности для всей трехфазной цепи:
Полная мощность:
\[S = \sqrt{3} \cdot U_л \cdot I_л = 1,73 \cdot 1000 \cdot 12,75 \approx 22057,5 \text{ ВА}\]
Активная мощность:
\[P = S \cdot \cos \phi = 22057,5 \cdot 0,75 \approx 16543,1 \text{ Вт}\]
Реактивная мощность:
\[Q = \sqrt{S^2 - P^2} = \sqrt{22057,5^2 - 16543,1^2} \approx 14590 \text{ вар}\]
Ответ: \(U_ф \approx 578\) В, \(I_ф = I_л \approx 12,75\) А, \(P \approx 16,54\) кВт, \(\cos \phi \approx 0,75\).