Какой расчет нужно выполнить для трехфазного потребителя, соединенного звездой с нулевым проводом, если известны импедансы Za=5+j23 Ом, Zb=37+j23 Ом, Zc=7-j31 Ом и фазное напряжение Uф = 127 В? Нужно нарисовать схему, определить Iф, Іл, Io, Uл, а также построить векторные диаграммы I и U для задач №2 и №3.

Физика 11 класс Трехфазные цепи расчет трехфазного потребителя соединение звездой импедансы Za Zb Zc фазное напряжение Uф схема подключения определение Iф Iл Io Uл векторные диаграммы I и U Новый

Для решения задачи о трехфазном потребителе, соединенном звездой с нулевым проводом, нам нужно выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.

1. Определение фазных токов (Iф):

Фазные токи можно найти по формуле:

• Iа = Uф / Za
• Iб = Uф / Zb
• Iв = Uф / Zc

Где Uф - фазное напряжение, Za, Zb, Zc - импедансы фаз.

2. Подсчет фазных токов:

Теперь подставим известные значения:

• Iа = 127 / (5 + j23)
• Iб = 127 / (37 + j23)
• Iв = 127 / (7 - j31)

Для вычисления этих значений, нам нужно сначала найти модуль и аргумент каждого импеданса:

• Za = 5 + j23, |Za| = √(5² + 23²) = √(25 + 529) = √554 ≈ 23.5
• Zb = 37 + j23, |Zb| = √(37² + 23²) = √(1369 + 529) = √1898 ≈ 43.6
• Zc = 7 - j31, |Zc| = √(7² + (-31)²) = √(49 + 961) = √1010 ≈ 31.8

Теперь, используя эти значения, найдем фазные токи:

• Iа = 127 / 23.5 ≈ 5.4 A
• Iб = 127 / 43.6 ≈ 2.9 A
• Iв = 127 / 31.8 ≈ 4.0 A

3. Определение линейного тока (Iл):

Линейный ток в системе звезды равен фазному току:

• Iл = Iа = Iб = Iв

4. Определение нулевого тока (Io):

Нулевой ток можно найти по формуле:

• Io = Iа + Iб + Iв

Подставим значения:

• Io = Iа + Iб + Iв = 5.4 + 2.9 + 4.0
• Io ≈ 12.3 A

5. Определение линейного напряжения (Uл):

Линейное напряжение в системе звезды определяется как:

• Uл = √3 * Uф

Подставим значение:

• Uл = √3 * 127 ≈ 220 В

6. Векторные диаграммы:

Для построения векторных диаграмм токов и напряжений, необходимо учитывать, что:

• Фазные токи Iа, Iб и Iв будут отталкиваться от нуля и располагаться под углом, равным аргументу соответствующего импеданса.
• Линейные напряжения Uа, Uб и Uв также будут располагаться с учетом фазного сдвига.

Таким образом, мы определили необходимые параметры для трехфазного потребителя. Если у вас есть доступ к графическому редактору, вы можете построить векторные диаграммы, используя полученные значения токов и напряжений.