4-2. Последовательное соединение приемников
При последовательном соединении приемников энергии с комплексными сопротивлениями эквивалентное или общее комплексное сопротивление цепи
причем
Порядок расчета цепи с последовательным соединением элементов зависит от того, какие величины заданы и какие нужно найти.
Пример 4-1. На рис 4-1, а показана расчетная схема линии электропередачи с присоединенным к ней приемником Линия представлена последовательным соединением активного и реактивного сопротивлений гл и , а приемник — пассивным двухполюсником Индексами «1» и «2» обозначены величины, относящиеся соответственно к началу и концу линии. Дано . Определить напряжение в начале линии
Решение. Представим пассивный двухполюсник эквивалентной схемой, состоящей из последовательного соединения сопротивлений (рис. 4-1, б). Ток в двухполюснике (и в линии)
Сопротивления
Искомое напряжение .
На рис. 4-1, в показана векторная диаграмма напряжений и тока (заметим, что в курсе электрических сетей приводятся удобные для расчета формулы, позволяющие просто определять разность находить
Рис. 4-1.
Пример 4-2. Для той же цепи, что и в примере 4-1, дано: . Определить .
Решение. Сопротивление
Сопротивление определяется по аналогичной формуле, но предварительно надо найти
Пример 4-3. Для той же цепи, что и в примере 4-1, дано: Ом; . Определить ток в линии
Решение. Для решения задачи составим уравнение
Примем начальную фазу напряжения равной нулю, тогда Начальная фаза тока и, следовательно, Комплексное напряжение
Подставим в уравнение (а) известные величины
или
Из этого уравнения с комплексными величинами получаем два уравнения (для вещественных и мнимых величин):
Эти два уравнения с геометрической точки зрения представляют равенства проекций вектора суммам проекции векторов на две взаимно перпендикулярные оси (ось вещественных и ось мнимых величин).
Находим:
Подставляя значение в уравнения (б) и (в), получаем:
или
откуда