schoolФизика
verifiedРешено AI
Решение задачи: анализ векторной диаграммы и определение угла сдвига фаз
help_outlineУсловие задачи
lightbulbКраткий ответ
Вектор напряжения опережает вектор тока на угол 90 градусов. Это соответствует случаю, когда в цепи преобладает емкостная нагрузка.
Подробное решение
Ниже представлено решение задачи для записи в тетрадь.
Задача:
Представленной векторной диаграмме соответствует...
Решение:
1. Проанализируем векторную диаграмму. На ней изображены два вектора: вектор напряжения \(\dot{U}\) и вектор тока \(\dot{I}\).
2. Определим взаимное расположение векторов. Вектор напряжения \(\dot{U}\) направлен вправо (вдоль положительной вещественной оси), а вектор тока \(\dot{I}\) направлен вертикально вниз.
3. Угол сдвига фаз между напряжением и током составляет \(\phi = \pi/2\) (или \(90^{\circ}\)). При этом важно заметить, что вектор напряжения \(\dot{U}\) опережает вектор тока \(\dot{I}\) на угол \(90^{\circ}\) (так как вращение векторов в электротехнике принято против часовой стрелки).
4. Вспомним свойства идеальных элементов в цепях переменного тока:
— В резистивном элементе (\(R\)) ток и напряжение совпадают по фазе (\(\phi = 0\)).
— В емкостном элементе (\(C\)) ток опережает напряжение на \(90^{\circ}\).
— В индуктивном элементе (\(L\)) напряжение опережает ток на \(90^{\circ}\).
5. Так как на данной диаграмме именно напряжение опережает ток на угол \(\pi/2\), это соответствует идеальному индуктивному элементу.
Ответ: а. индуктивный элемент \(L\)