Теоретичний матеріал і приклади розрахунку наведені в [I, § 2.1-2.6; 2.10; 2, § 4.1- 4.12; 5.1-5.8]. Форми представлення комплексних чисел та дії з комплексними числами наведені у додатку А.
Рекомендується такий порядок розрахунку:
1. Записати в комплексній формі величину прикладеної напруги
,
де: - діюче значення напруги, В;
yu – початкова фаза напруги, ° (десяткові градуси).
Рисунок 2.1.1.
2. Обчислити загальний комплексний опір електричного кола в показовій формі ,
де: X = (XL – XC) - реактивний опір кола, Ом;
j = yu - yi – зсув фаз між напругою та струмом, °.
3. За законом Ома в комплексній формі визначити струм:
, А.
Амперметр показує діюче значення струму І.
4. Визначити діюче значення напруги на ділянці електричного кола
, В.
де – величина опоруділянки кола.
5. Записати миттєве значення струму у колі: , А.
6. Обчислити потужності, споживані колом:
активна потужність , Вт;
реактивна потужність , ВАр;
повна потужність , ВА.
7. Побудувати векторну діаграму.
Векторна діаграма – це зображення на комплексній площині векторами всіх струмів і напруг, що діють у колі.
При послідовному вмиканні активних та реактивних опорів побудову векторної діаграми рекомендується починати з вектора струму. Для цього вектор, довжина якого дорівнює діючому значенню струму у колі, відкладається під кутом його початкової фази до осі абсцис. Початкова фаза це аргумент показової форми комплексного струму. Позитивні значення кутів на комплексній площині відкладаються проти годинникової стрілки. Нульовий кут співпадає з ос’ю абсцис. Вектори напруг на елементах кола слід показувати, керуючись положенням: на активному опорі напрямок струму і напруги співпадають, на індуктивності – напруга випереджає струм на 90о, а на ємності – напруга відстає від струму на 90о. Вектор напруги джерела одержують на основі другого закону Кірхгофа, складаючи вектори напруг окремих елементів.