льтати розрахунків зведемо в таблицю 1.
Таблиця 1 - Результати розрахунку гармонійних струмів і напруг в ланцюзі
ЕлементКомплексная амплітудаНапряженія на елементі: струму через елемент: обозначеніеамплітуда, мВначальная фаза,? обозначеніеамплітуда, мкАначальная фаза,? ReUm1103.2815.56Im1103.2815.56R1Um2774.5915.56Im1103.2815.56R2Um3281.57-56.77Im284.4733.23C1Um4114.36-122.8Im334.31-32.8C2Um5257.3-32.8Im334.31-32.8
2. Векторна діаграма струмів і напруг в ланцюзі. Перевірка виконання законів Кірхгофа
За даними таблиці 1 побудуємо векторні діаграми спочатку для струмів що проходять через вузол (перший закон Кірхгофа), потім для ЕРС і падінь напруг в контурі (другий закон Кірхгофа).
Векторні діаграми виконані за допомогою системи графічного моделювання «Компас».
Алгебраїчна сума струмів у вузлі дорівнює нулю. Для нашої ланцюга маємо рівняння:
Im1=Im2 + Im3.
Почнемо з того, що задамо масштаб для векторів струмів і напруг. Так для струмів візьмемо 1 см=10 мкА, а для напруг 1 см=100 мВ. Спочатку побудуємо вектор струму Im2 з амплітудою рівній 84,47 мкА і початковою фазою? i 1=33,23?, для чого на інструментальній панелі системи проектування «Компас» виберемо команду «відрізок», вкажемо на поле фрагмента довільну точку, потім, в панелі властивостей задамо значення довжини відрізка, рівне амплітуді обраного струму з урахуванням взятого масштабу, а кут нахилу відрізка дорівнює значенню початкової фази струму, створимо відрізок. Домалюємо на кінці відрізка стрілку і отримаємо вектор струму Im2. Потім аналогічним способом накреслимо вектор напруги Um3. Вектори напруг і струмів на елементах доцільно показати виходять із одних і тих же точок. Видно, що струм, протікаючи через ємність С1, випереджає по фазі напругу на 90?. Наступним побудуємо вектор струму Im3 що походить із кінця вектора Im2, потім вектор напруг Um4 і Um5, так само видно що струм випереджає по фазі напругу на елементі С2 на 90?. Останнім побудуємо вектор входить до вузол струму Im1, який буде дорівнювати сумі векторів Im2 і Im3 що графічно підтверджує виконання першого закону Кірхгофа, і сонаправленнимі з ним вектор напруги Um1 (малюнок 4).
Малюнок 4 - Векторна діаграма виконання першого закону Кірхгофа в вузлах ланцюга
Проведемо графічну перевірку другого закону Кірхгофа, використовуючи ті ж методи. У розглянутій ланцюга два контури, топологічні рівняння яких будуть мати вигляд:
Em=Um1 + Um2 + Um3; Um3=Um4 + Um5.
Перевірку почнемо з побудови вектора напруги Um1 та струму Im1, потім, обходячи контур за годинниковою стрілкою, побудуємо вектори всіх напруг і струмів, що входять в контур. Останнім побудуємо вектор Em з точки початку вектора Um1 збіг кінців векторів Um3 і Em графічно підтверджує виконання другого закону Кірхгофа для першого контуру. Для другого контуру для зручності сприйняття з кінця вектора Um3 повторно відкладемо вектор Um3. З його початку відкладемо вектор Um4, з кінця якого побудуємо вектор Um5, кінець якого співпаде з кінцем вектора Um3, що в свою чергу підтверджує правильність розрахунку і виконання другого закону Кірхгофа в другому контурі ланцюга (малюнок 5).
