schoolФизика
verifiedРешено AI
Векторная диаграмма цепи с C-элементом: Решение
help_outlineУсловие задачи

lightbulbКраткий ответ
В цепи с конденсатором ток опережает напряжение по фазе на 90 градусов. На векторной диаграмме это означает, что вектор напряжения направлен вертикально вниз, если вектор тока направлен горизонтально вправо.
Подробное решение
Вопрос: Векторная диаграмма цепи с C-элементом изображена на рисунке ...
Решение:
1. В цепи переменного тока с идеальным конденсатором (C-элементом) между током и напряжением существует фазовый сдвиг.
2. Согласно физическим законам электротехники, ток в конденсаторе опережает напряжение по фазе на угол \( \frac{\pi}{2} \) (или \( 90^\circ \)).
3. На векторных диаграммах принято считать положительным направление вращения векторов против часовой стрелки.
4. Следовательно, если вектор тока \( \vec{I} \) направлен горизонтально вправо, то вектор напряжения \( \vec{U} \) должен быть направлен вертикально вниз, чтобы ток оказался "впереди" при вращении против часовой стрелки.
Рассмотрим варианты:
- а) Ток и напряжение совпадают по фазе (резистивный элемент).
- b) Ток опережает напряжение на \( 90^\circ \) (вектор \( \vec{U} \) отстает от \( \vec{I} \)). Это соответствует конденсатору.
- c) Напряжение опережает ток на \( 90^\circ \) (соответствует катушке индуктивности L).
- d) Ток и напряжение в противофазе.
Таким образом, правильная диаграмма для C-элемента изображена на рисунке b.
Ответ: b.