Тестируем построение и понимание векторных диаграмм цепи однофазного тока

Переменный ток характеризуется тем, что значения его силы и напряжения во времени графически можно обрисовать синусоидами.

Расчеты цепей можно вести как с помощью математических формул, так и определять графическим путем с построением так называемых графических диаграмм.

Суть таких диаграмм заключается в том, что можно обойтись без построения синусоид.

Берем вектор равный по модулю амплитудному значению силы тока (в ином случае напряжения) и вращаем его против часовой стрелки.

Величина значения напряжения (силы тока) в конкретный момент времени находится в прямой зависимости от угла поворота.

Особенности построения векторных диаграмм схем в сети однофазного переменного тока

• Если в электрической схеме присутствует только активная нагрузка, то есть обычные резисторы, векторы тока и напряжения в описывающей процесс векторной диаграмме движутся против часовой стрелки согласованно, то есть не отставая и не опережая друг друга. В таком случае говорится:

Ток и напряжение совпадает по фазе.

• Если же в схеме наличествует только индуктивная нагрузка, вектор напряжения в диаграмме опережает вектор тока в своем движении против часовой стрелки на угол 90 градусов.
• Иная особенность наблюдается в случае с емкостной нагрузкой. В этом случае вектор тока опережает вектор напряжения на угол 90 градусов.
• возможным вариантом устройства электрической цепи переменного тока является случай, в котором присутствует кроме индуктивной и (или) емкостной нагрузки активная. В такой ситуации угол опережения при преобладании емкостной нагрузки над индуктивной тока над напряжением будет меньше 90 градусов. Точно так наблюдается и при меньшей величине реактивного емкостного сопротивления.
• частным случаем является равенство реактивных сопротивлений емкости и индуктивности, а именно Xl=Xc. В этом случае наблюдается резонансное явление и угол между результирующим вектором напряжения и тока будет равен нулю.