Расчёт цепи переменного тока

Расчёт последовательной RLC-цепи с векторной диаграммой

Инструмент считает полное сопротивление, ток, напряжения на элементах, активную, реактивную и полную мощности последовательной цепи переменного тока, определяет характер цепи и резонанс, а также строит векторную диаграмму напряжений и треугольник мощностей.

Расчёт последовательной цепи переменного тока

Задайте параметры цепи — инструмент мгновенно посчитает сопротивления, ток, напряжения, мощности и построит векторную диаграмму с треугольником мощностей.

Таблица результатов

ВеличинаЗначение
Индуктивное сопротивление XL47.124 Ом
Ёмкостное сопротивление XC79.577 Ом
Полное сопротивление Z59.609 Ом
Ток I3.691 А
Угол сдвига фаз φ-32.99° (-0.5757 рад)
Напряжение на R (UR)184.536 В
Напряжение на L (UL)173.921 В
Напряжение на C (UC)293.698 В
Активная мощность P681.07 Вт
Реактивная мощность Q-442.063 вар
Полная мощность S811.958 В·А
Коэффициент мощности cos φ0.8388
Характер цепиёмкостный
Резонансная частота f₀64.97 Гц

Как пользоваться калькулятором

Выберите схему цепи (RLC, RL или RC), введите действующее напряжение U в вольтах, частоту f в герцах, сопротивление R в омах, индуктивность L в миллигенри и ёмкость C в микрофарадах. Все результаты пересчитываются мгновенно, диаграмму можно скачать в PNG. Пресеты помогают быстро посмотреть типовую индуктивную цепь и резонанс напряжений.

Как выполняется расчёт

Реактивные сопротивления считаются по формулам XL = 2πfL и XC = 1/(2πfC), полное сопротивление Z = √(R² + (XL − XC)²), ток I = U/Z, угол сдвига фаз φ = arctg((XL − XC)/R). Напряжения на элементах: UR = I·R, UL = I·XL, UC = I·XC. Мощности: P = UI·cos φ, Q = UI·sin φ, S = UI. Если XL ≈ XC, наступает резонанс напряжений с частотой f₀ = 1/(2π√(LC)).

Где пригодится

Расчёт нужен в курсах электротехники и ТОЭ, при решении задач на цепи синусоидального тока, подготовке лабораторных работ и курсовых, а также для проверки собственных вычислений по векторным диаграммам.

Частые вопросы

Почему UL или UC больше входного напряжения? В последовательной цепи вблизи резонанса напряжения на реактивных элементах могут во много раз превышать U — это нормальное явление, называемое резонансом напряжений.

Что означает знак угла φ? Положительный φ — цепь индуктивная (ток отстаёт от напряжения), отрицательный — ёмкостная (ток опережает напряжение), φ = 0 — резонанс или чисто активная цепь.

В каких единицах вводить L и C? Индуктивность — в миллигенри (мГн), ёмкость — в микрофарадах (мкФ); инструмент сам переводит их в СИ.