Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение

Содержание

Содержание
  1. Разновидности векторных диаграмм
  2. Как сделать лучевую векторную диаграмму связей в Excel
  3. 4.8.ПОТЕРИ И КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ
  4. Что такое векторная диаграмма токов и напряжений? Как построить график
  5. Алгоритм создания лучевой векторной диаграммы в Excel
  6. Определение и построение точек
  7. Построение линий на лучевой диаграмме
  8. Crello
  9. Диаграммы ВАФ
  10. Векторные диаграммы и комплексное представление
  11. 2.1. Активное сопротивление
  12. Обработка данных для построения лучевой диаграммы
  13. Векторная сумма — ток
  14. Подготовка данных для лучевой диаграммы
  15. Как вычислить сумму векторов?
  16. Треугольник проводимостей для конденсатора
  17. 2.2. Индуктивность
  18. Векторная диаграмма токов в цепи с конденсатором
  19. XY график
  20. Добавьте данные для Вашей диаграммы
  21. Title Options:
  22. Данные:
  23. Подписи и шрифты
  24. Подписи к данным:
  25. Шрифты:
  26. Загрузка Вашей диаграммы и данных
  27. Примеры применения
  28. Механика, гармонический осциллятор
  29. Свободные гармонические колебания без затухания
  30. Гармонический осциллятор с затуханием и внешней вынуждающей силой
  31. Расчет электрических цепей
  32. Преобразование Фурье
  33. Сложение двух синусоидальных колебаний
  34. Фурье-образ прямоугольного сигнала
  35. Дифракция

Разновидности векторных диаграмм

Для корректного отображения переменных величин, которые определяют функциональность радиотехнических устройств, хорошо подходит векторная графика. Подразумевается соответствующее изменение основных параметров сигнала по стандартной синусоидальной (косинусоидальной) кривой. Для наглядного представления процесса гармоническое колебание представляют, как проекцию вектора на координатную ось.

С применением типовых формул несложно рассчитать длину, которая получится равной амплитуде в определенный момент времени. Угол наклона будет показывать фазу. Суммарные влияния и соответствующие изменения векторов подчиняются обычным правилам геометрии.

Различают качественные и точные диаграммы. Первые применяют для учета взаимных связей. Они помогают сделать предварительную оценку либо используются для полноценной замены вычислений. Другие создают с учетом полученных результатов, которые определяют размеры и направленность отдельных векторов.

Читайте также:  Почему выбивает автомат в щитке – как работает и почему вырубает автомат, основные причины отключения, поиск неисправностей

Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение

Допустим, что надо изучить изменение параметров тока в цепи при разных значениях сопротивления резистора в диапазоне от нуля до бесконечности. В этой схеме напряжение на выходе (U) будет равно сумме значений (UR и UL) на каждом из элементов. Индуктивный характер второй величины подразумевает перпендикулярное взаимное расположение, что хорошо видно на части рисунка б). Образованные треугольники отлично вписываются в сегмент окружности 180 градусов. Эта кривая соответствует всем возможным точкам, через которые проходит конец вектора UR при соответствующем изменении электрического сопротивления. Вторая диаграмма в) демонстрирует отставание тока по фазе на угол 90°.

Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение

Здесь изображен двухполюсный элемент с активной и реактивной составляющими проводимости (G и jB, соответственно). Аналогичными параметрами обладает классический колебательный контур, созданный с применением параллельной схемы. Отмеченные выше параметры можно изобразить векторами, которые расположены постоянно под углом 90°. Изменение реактивной компоненты сопровождается перемещением вектора тока (I1…I3). Образованная линия располагается перпендикулярно U и на расстоянии Ia от нулевой точки оси координат.

Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение
Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение
Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение
Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение
Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение
Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение
Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение
Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение
Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение
Параллельное соединение элементов электрической цепи для построения векторной диаграммы напряжений
Последовательное соединение элементов электрической цепи для построения векторной диаграммы напряжений

Как сделать лучевую векторную диаграмму связей в Excel

Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение

Сначала взглянем на то, что мы пытаемся построить и визуально оценим объем работы. Выглядит интересно? Тогда читайте дальше, чтобы узнать, как это создать.

Чтобы создать лучевую диаграмму в Excel для визуального анализа взаимоотношений в сети, нам нужно сначала понять ее различные составляющие.

Как видите, диаграмма содержит следующие части:

  1. Набор точек, каждая из которых представляет одну заинтересованную сторону – участники сети.
  2. Набор сероватых толстых сплошных и тонких пунктирных линий, представляющих все отношения между людьми. Сплошные – сильные связи (например, друзья), пунктирные – слабые связи (знакомые).
  3. Набор зеленых толстых и синих пунктирных линий, представляющих отношения для выбранного конкретного участника сетевой группы.
  4. Срез для выбора анализа участника – как панель управления лучевой диаграммой.
  5. Табличка со сводной статистикой выбранного человека.


4.8.ПОТЕРИ И КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ

В работающем трансформаторе всегда имеются как магнитные, так и электрические потери. Магнитные потери слагаются из потерь на вихревые токи и гистерезис.

Величина этих потерь зависит от напряжения u1 и магнитной индукции В. Можно считать, что при U1 = const, рон= В2. Они не зависят от нагрузки, т.е. являются постоянными. Электрические потери в обмотках, наоборот, переменные, т.е.:

где ркн — соответствует потерям при коротком замыкании трансформатора. Если известны потери короткого замыкания при номинальной нагрузке, то электрические потери можно определить по формуле:

где — коэффициент загрузки трансформатора. Общие потери в трансформаторе:

КПД представляет собой отношение активной мощности Р2, отбираемой от трансформатора, к активной модности Р1, подводимой к трансформатору:

Мощность Р2 подсчитывается по формуле:

Читайте также:  Схематическое обозначение трансформатора напряжения

где — номинальная мощность, кВт.

Мощность

тогда КПД трансформатора

или

Как видно из последней формулы, величина К.П.Д. зависит от загрузки трансформатора. Кроме того, К.П.Д. тем больше, чем выше cos f2. Максимальный КПД соответствует такой загрузке, при которой магнитные потери равны электрическим потерям:

Отсюда значение коэффициента загрузки, соответствующее максимальному К.П.Д., равно:

Обычно К.П.Д. имеет максимальное значение при b= 0,5 — 0,6. Тогда h= 0,98 — 0,99.

Что такое векторная диаграмма токов и напряжений? Как построить график

Использование векторных диаграмм при анализе, расчете цепей переменного тока делает возможным рассмотреть более доступно и наглядно происходящие процессы, а также в некоторых случаях значительно упростить выполняемые расчеты.

Векторной диаграммой принято называть геометрическое представление изменяющихся по синусоидальному (либо косинусоидальному) закону направленных отрезков — векторов, отображающих параметры и величины действующих синусоидальных токов, напряжений либо их амплитудных величин.

Широкое применение векторные диаграммы нашли в электротехнике, теории колебаний, акустике, оптике и т.д.

Различают 2-х вида векторных диаграмм:

  • точные;
  • качественные.

Интересное видео о векторных диаграммах смотрите ниже:

Точные изображаются по результатам численных расчетов при условии соответствия масштабов действующих значений. При их построении можно геометрически определить фазы и амплитудные значения искомых величин.

Васильев Дмитрий Петрович

Они являются одним из основных средств анализа электрических цепей, позволяя наглядно иллюстрировать и качественно контролировать ход решения задачи и легко установить квадрант, в котором располагается искомый вектор.

Векторная диаграмма токов и напряжений 1

Для удобства при построении диаграмм анализируют неподвижные векторы для определенного момента времени, который выбирается таким образом, чтобы диаграмма имела удобный для понимания вид. Ось OХ соответствует величинам действительных чисел, ось OY — оси мнимых чисел (мнимая единица). Синусоида отображает движение конца проекции на ось OY. Каждому напряжению и току соответствует собственный вектор на плоскости в полярных координатах. Его длина отображает амплитудное значение величины тока, при этом угол равен фазе.

Векторы, изображаемые на такой диаграмме, характеризуются равновеликой угловой частотой ω. В виду чего при вращении их взаимное расположение не изменяется.

Читайте также:  ПОЛУПРОВОДНИКО́ВАЯ ЭЛЕКТРО́НИКА

Ещё одно полезное видео о векторных диаграммах:

Поэтому при изображении векторных диаграмм один вектор можно направить произвольным образом (например, по оси ОХ).

А остальные — изображать по отношению к исходному под различными углами, соответственно равными углам сдвига фаз.

Алгоритм создания лучевой векторной диаграммы в Excel

Чтобы упростить наш урок, давайте предположим, что мы говорим об отношениях не между четырнадцатью как на графике, а пока только с 4-ма людьми по имени Антон, Алиса, Борис и Белла.

Наша матрица уровня отношений и связей между ними выглядит следующим образом:

  • 0 значит отсутствие отношений;
  • 1 означает слабые отношения (например: Антон и Алиса просто знают друг друга);
  • 2 означает крепкие отношения (например, Борис и Алиса друзья).

Как можно геометрически смоделировать визуализацию этих исходных данных? Если бы мы нарисовали отношения между этими четырьмя людьми (Антон, Алиса, Борис и Белла), это схематически выглядело бы так:

2 критерия, которые нам нужно определить:

  1. Расположение точек (где печатаются имена людей).
  2. Линии (начальная и конечная точка соединения линий).

Определение и построение точек

Сначала нам нужно построить наши точки таким образом, чтобы промежуток между каждой точкой был одинаковым. Это создаст сбалансированный график.

Какая геометрическая фигура максимально удовлетворяет нашу потребность в таких равных промежутках? Конечно же круг!

Вы можете возразить, что на готовой модели диаграммы нет фигуры круга. Да действительно нет –вот так. Нам не нужно рисовать круг. Нам просто нужно построить точки вокруг него.

Таким образом, у нас есть 4 заинтересованные стороны, нам нужно 4 точки:

  1. Если у нас 12 заинтересованных сторон, нам нужно 12 точек.
  2. Если у нас есть 20, нам нужно 20 точек.

Предполагая, что источником нашего круга является (x, y), радиус – это r, а тета – 360, деленная на количество нужных нам точек. Первая точка (x1, y1) на окружности будет в этой позиции:

  • x1 = x + r * COS (тета);
  • y1 = y + r * SIN (тета).

Как только все точки рассчитаны и подключены к XY-диаграмме (точечная диаграмма), давайте двигаться дальше.

Построение линий на лучевой диаграмме

Допустим, у нас в сети есть n человек. Это означает, что каждый человек может иметь максимум n-1 отношений.

Таким образом, общее количество возможных линий на нашем графике равно n * (n-1) / 2.

Нам нужно разделить его на 2, как будто A знает B, тогда B тоже знает A. Но нам нужно нарисовать только 1 линию.

Шаблон лучевой диаграммы для анализа сетевого графика настроен для работы с 20 людьми. Его можно скачать в конце статьи и использовать как готовый аналитический инструмент визуализации данных связей. Это означает, что максимальное количество строк, которое мы можем иметь, будет равно 190.

Каждая строка требует добавления отдельной серии на график. Это означает, что нам нужно добавить 190 серий данных только для 20 человек. И это удовлетворяет только одному типу линии (пунктирная или толстая). Если нам нужны разные линии в зависимости от типа отношений, нам нужно добавить еще 190 серий.

Это больно и смешно одновременно. К счастью, выход есть!

Мы можем использовать гораздо меньшее количество серий и по-прежнему строить один и тот же график.

Допустим, у нас есть 4 человека – A,B,C и D. Ради простоты, давайте предположим, что координаты этих 4-х участников следующие:

  • А – (0,0);
  • B – (0,1);
  • С – (1,1);
  • Д – (1,0).

И скажем, A имеет отношения с B, C и D.

Это означает, что нам нужно нарисовать 3 линии, от A до B, от A до C и A до D.

Теперь, вместо того, чтобы поставить 3 серии для диаграммы, что если мы поставим одну длинную серию, которая выглядит следующим образом:

(0,0), (0,1), (0,0), (1,1), (0,0), (1,0)

Это означает, что мы просто рисуем одну длинную линию от A до B, от A до C, от A до D. Договорились, что это не прямая линия, но точечные диаграммы Excel могут нарисовать любую линию, если вы предоставите ей набор координат.

Смотрите эту иллюстрацию, чтобы понять технику:

Таким образом, вместо 190 рядов данных для диаграммы нам просто нужно 20 рядов.

На последнем графике мы имеем 40 + 2 + 1 ряд данных. Это потому что:

  • 20 линий для слабых отношений (пунктирные линии);
  • 20 линий для прочных отношений (толстые линии);
  • 1 строка для выделения синим цветом слабых отношений выделенного участника;
  • 1 строка для выделения зеленым цветом сильных отношений выделенного участника;
  • 1 комплект без линий, а просто точек для подписей данных на графике.

Как сгенерировать все 20 серий данных:

Это требует следующей логики:

  • Предполагая, что нам нужны линии для отношений человека n.
  • Точка этого человека будет (Xn, Yn) и уже рассчитана ранее (в точках на графике вокруг круга).
  • Нам нужно всего 40 строк данных.
  • Каждая нечетная строка будет иметь (Xn, Yn).
  • Для каждого четного ряда:
    • разделите номер строки на 2, чтобы получить номер человека (скажем, m
    • (Xn, Yn), если нет отношений между n и m
    • (Xm, Ym), если есть отношения.

    Нам нужны формулы MOD и INDEX для выражения этой логики в Excel.

    Как только все координаты линии будут рассчитаны, добавьте их к нашему точечному графику как новые ряды используя инструмент из дополнительного меню: «РАБОТА С ДИАГРАММАМИ»-«КОНСТРУКТОР»-«Выбрать данные» в окне «Выбор источника данных» используйте кнопку «Добавить» для добавления всех 43-х рядов.

    Реализовывать создание такой лучевой диаграммы связей будем в 3 этапа:

    1. Подготовка исходных данных.
    2. Обработка данных.
    3. Визуализация.

    Crello

    Графический онлайн-редактор создан для всех, кому регулярно нужно создавать наглядную диаграмму для работы, не тратя при этом много времени. В Crello более 30 тысяч уникальных шаблонов — среди них вы найдете яркие дизайнерские диаграммы, и отредактируете их под нужные цели. Можно добавлять изображения, фигуры, наклейки, линии и другие дизайн-объекты из гигантской медиабиблиотеки.

    Когда диаграмма готова, ее можно скачать в нужном формате или сразу поделиться ею в соцсетях из интерфейса Crello.

    Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение

    Особенности Crello:

    • Библиотека готовых дизайнерских шаблонов для построения диаграммы.
    • Понятный интерфейс, в котором можно быстро разобраться.
    • Более 60 млн готовых изображений, чтобы дополнить проект.
    • Создание диаграммы в несколько кликов.

    Диаграммы ВАФ

    Описание:
    Данное приложение предназначено для удобного построения векторных диаграмм по результатам измерений во вторичных цепях счетчиков электрической энергии с помощью вольтамперфазометра ПАРМА ВАФ-А или его предыдущих аналогов (ВАФ-85-М1). Простой и удобный инструмент для специалистов, инженеров подразделений учета электроэнергии, служб релейной защиты и автоматики в электросетевых предприятиях, энергосбытовых компаниях, управляющих компаний в сфере ЖКХ. Приложение совместимо со смартфонами и планшетами и выполняет следующие функции:

    • Хранение измеренных величин опорного напряжения (линейного, фазного), опорного тока, токов фаз A, B, C, линейных/фазных напряжений и их углов нагрузки в базе данных. Для одной записи в БД доступно 3 группы векторов – 1 опорный вектор напряжения/тока + 3 вектора тока/напряжения. Каждому вектору в группе доступно присвоение собственного обозначения.
    • Вычисление и хранение в базе данных суммарных векторов по результатам измерения в 3-х группах
    • Просмотр и редактирование всех векторных диаграмм из базы данных
    • Удаление векторных диаграмм из базы данных
    • Экспорт всех или выбранных пользователем векторных диаграмм в растровом формате PNG с разрешением 848×480, 1280×720, 1920×1080, 3840×2880, 5120×2880 точек; в векторном формате SVG, а также в формате таблицы Microsoft XML для обработки измеренных данных в Microsoft Excel, LibreOffice Calc, WPS Office Spreadsheets и т.д.
    • Настройка цветовой схемы векторной диаграммы, отображения круговой сетки, необходимости построения опорных векторов, углов, толщины линий.

    Векторные диаграммы и комплексное представление

    Метод контурных токов

    Такой инструментарий помогает строить наглядные графические схемы колебательных процессов. Аналогичный результат обеспечивает применение комплексных числовых выражений. В этом варианте, кроме оси с действительными, применяют дополнительный координатный отрезок с мнимыми значениями. Для представления вектора пользуются формулойA*ei(wt+f0),где:

    • А – длина;
    • W – угловая скорость;
    • f0 – начальный угол.

    Значение действительной части равно A*cos*(w*t+f0). Это выражение описывает типичное гармоническое колебание с базовыми характеристиками.

    2.1. Активное сопротивление

    В активном сопротивлении напряжение и ток совпадают по фазе, поэтому векторы напряжения Ū

    R и тока
    Ī
    направлены в одну сторону (рис.2.1). Они могут лежать на одной прямой или на параллельных прямых. При этом связка векторов
    Ū
    R и
    Ī
    может иметь произвольное направление, но во всех случаях угол между векторами равен нулю
    .

    Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение

    Примечание. Для того чтобы различные векторы, лежащие на одной прямой, не сливались и были легко отличимые друг от друга, рекомендуем проводить их на некотором, достаточно малом расстоянии друг от друга.

    Обработка данных для построения лучевой диаграммы

    На следующем листе с именем «Обработка» создаем сначала 2 таблицы: одна обычная, вторая умная. Обычная таблица заполнена формулами и значениями так как показано на рисунке:

    Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение

    Обратит внимание!!!:

    1. В ячейках B9 и B10 используются формулы массива поэтому при их вводе следует использовать комбинацию клавиш CTRL+SHIFT+Enter.
    2. Умная таблица должна быть расположена не выше 45-ой строки текущего листа Excel. Для данной таблице будет регулярно применятся фильтр, который будет скрывать часть строк листа. Нельзя допустить чтобы в эти строки попадали другие значения.

    Рядом создаем еще одну таблицу для вычисления координат на основе данных первой таблицы. Для этого используется 2 формулы для значений X и Y:

    Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение

    Следующая таблица создана для построения координат линий – отношений на уровне знакомых. Таблица содержит 40 строк и 40 столбцов. Каждая пара столбов – это входящие данные для радов диаграммы. Все ячейки заполнены одной сложной формулой:

    Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение
    Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение
    Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение
    Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение
    Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение
    Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение
    Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение
    Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение
    Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение

    Рядом же сразу создаем аналогичным образом таблиц с координатами построения линий – отношений на уровне друзей. Все ее ячейки заполнены формулой:

    Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение

    Эти две таблицы будут использованы для построения серых линий. А теперь создадим еще одну таблицу для построения синих и зеленых линий для выделенного участника:

    Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение

    В каждом столбце этой таблицы используются разные формулы:

    Столбец листа CM (X-синяя):

    CN (Y- синяя):

    CO (X- зеленая):

    Читайте также:  Порождается электрическими токами движущимися зарядами

    CP (X- зеленая):

    Все с обработкой закончили! У нас есть все координаты для точек и линий. Осталось только построить лучевую диаграмму визуализировав таким образом входящие значения на листе «Данные».

    Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение
    Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение
    Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение

    Векторная сумма — ток

    Векторная сумма токов lt Ц I дает общий ток в цепи. [2]

    Векторная сумма токов Ij 1.2 I дает общий ток в цепи. [4]

    Хр и Rp и представляют собой векторную сумму токов статора и приведенного роторного. [6]

    Общий ток в цепи равен векторной сумме токов . [7]

    Читайте также:  Частотные преобразователи 220 в 380 вольт

    Обший ток в цепи равен векторной сумме токов . [8]

    При разветвлении тока общий ток равен векторной сумме токов в отдельных ветвях. [9]

    Таким образом, при наличии токов нулевой последовательности векторная сумма токов трех фаз отлична от нуля. [10]

    Тогда, как это видно из чертежа, векторная сумма тока повреждения , начального тока небаланса и тока температурлого небаланса может оказаться такой, что реле срабатывает в то время, как напряжение на поврежденной секции остается в пределах нормы. При этом следует помнить, что токи начального и температурного небалансов могут иметь какую угодно фазу и вызывать как неправильное срабатывание реле, так и его отказ. [11]

    В работают оба элемента; при этом ток фазы В получается как векторная сумма токов фаз Л и С. При измерении мощности работают оба элемента. [12]

    Однако это равенство может быть при уменьшении тока 1А восстановлено путем уменьшения векторной суммы токов JB IC за счет увеличения угла сдвига по фазе между этими токами. [13]

    В прерывателях остаточного тока проводники в контуре намотаны вокруг кольца, определяющее векторную сумму токов , которые входят и возбуждают оборудование, подлежащее защите. Во время нормальной работы векторная сумма равна нулю, а во время пробоя она равна току утечки. Когда ток утечки достигает порога прерывателя, прерыватель срабатывает. Прерыватели остаточного тока могут размыкаться низкими токами в 30 мА с малым запаздыванием — 30 микросекунд. [14]

    В такой цепи ток / в неразветвленной части определяется согласно первому закону Кирхгофа как векторная сумма токов в ветвях. [15]

    Источник

    Подготовка данных для лучевой диаграммы

    Как уже упоминалось выше данный шаблон будет обладать возможностью визуального построения связей до 20-ти участников (компаний, филиалов, контрагентов и т.п.). На листе книги шаблона «Данные» предоставленная таблица для заполнения входящих значений. Например, заполним ее для 14-ти участников рынка:

    На этом же листе создадим дополнительную таблицу, которая представляет собой матрицу связей всех возможных участников, сгенерированную формулой:

    С подготовкой данных мы закончили переходим к обработке.

    Как вычислить сумму векторов?

    Вектора и матрицы в электронной таблице хранятся в виде массивов.

    Известно, что сумма векторов – это вектор, координаты которого равны суммам соответствующих координат исходных векторов:

    Для вычисления суммы векторов нужно выполнить следующую последовательность действий:

    – В диапазоны ячеек одинаковой размерности ввести значения числовых элементов каждого вектора.

    – Выделить диапазон ячеек для вычисляемого результата такой же размерности, что и исходные векторы.

    – Ввести в выделенный диапазон формулу перемножения диапазонов

    – = Адрес_Вектора_1 + Адрес_Адрес_Вектора_2

    – Нажать комбинацию клавиш [Ctrl] + [Shift] +[Enter].

    Пример.

    Даны два вектора:

    Требуется вычислить сумму этих векторов.

    Решение:

    – В ячейки диапазона А2:A4 введем значения координат вектора a1, а в ячейки диапазона С2:С4 – координаты вектора a2.

    – Выделим ячейки диапазона, в которых будет вычисляться результирующий вектор С (E2:E4) и введем в выделенный диапазон формулу:

    =A2:A4+C2:C4

    – Нажмем комбинацию клавиш [Ctrl] + [Shift] +[Enter]. В ячейках диапазона E2:E4 будут вычислены соответствующие координаты результирующего вектора.

    Треугольник проводимостей для конденсатора

    Стороны треугольников токов, выраженные в единицах тока, разделим на напряжение U. Получим подобный треугольник проводимостей (рис. 13.16, б), катетами которого являются активная G = IG/U и емкостная Вс = Iс/U проводимости, а гипотенузой — полная проводимость цепи Y = I/U. Из треугольника проводимостей

    Связь между действующими величинами напряжения и тока выражается формулами

    I = UY

    U = I/Y (13.35)

    Из треугольников токов и проводимостей определяют величины

    cosφ = IG/I = G/Y; sinφ = Ic/I = Bc/Y; tgφ = IC/IG = Bc/G. (13.36)

    2.2. Индуктивность

    В индуктивности ток отстает по фазе от напряжения на четверть периода. На векторной диаграмме угол между векторами Ū

    L и
    Ī
    составляет 90º. И здесь связка векторов
    Ū
    L и
    Ī
    может быть сориентирована как угодно, но их взаимное расположение неизменно. При вращении диаграммы против часовой стрелки впереди идет вектор напряжения
    Ū
    L, а за ним с отставанием на 90º следует вектор тока
    Ī
    (рис.2.2).

    Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение

    Векторная диаграмма токов в цепи с конденсатором

    Для определения действующей величины общего тока I методом векторного сложения построим векторную диаграмму согласно уравнению

    I = IG + IC

    Действующие величины составляющих тока:

    IG = GU (13.31)

    IC = BCU (13.32)

    Первым на векторной диаграмме изображается вектор напряжения U (рис. 13.16, а), его направление совпадает с положительным направлением оси, от которой отсчитываются фазовые углы (начальная фаза напряжения φa =0). Вектор IG совпадает по направлению с вектором U, а вектор IC направлен перпендикулярно вектору U с положительным углом. Из векторной диаграммы видно, что вектор общего напряжения отстает от вектора общего тока на угол φ, величина которого больше нуля, но меньше 90º. Вектор I является гипотенузой прямоугольного треугольника, катеты которого — составляющие его векторы IG и IC :

    Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение

    i = Imsin(ωt + φ)

    XY график

    Тип:
    Стандартный
    Закрашенный Стиль:Цвет фона:
    Позиция обозначений:
    СверхуСнизуСлеваСправаЦвет линий сетки:Цвет фона сетки:
    Ширина сетки:
    012345
    Градиентный фон:
    НетДа
    Скругленные уголки:
    НетДа
    Градиентный фон сетки:
    НетДа
    Прозрачность:
    НетДа
    Линии сетки:
    С двух сторонГоризонтальноВертикальноВертикальные, если задано значение по оси XНет
    Левый отступ:
    Без отступа1 %2 %3 %4 %5 %
    Правый отступ:
    Без отступа1 %2 %3 %4 %5 %
    Размер области диаграммы:
    УзкийНормальныйШирокий« НазадДалее »

    Добавьте данные для Вашей диаграммы

    Импортировть CSV-файл

    Включите JavaScript для данной функциональности.

    Идет загрузка… Пожалуйста, подождите.

    Заголовок:

    Ось X:

    Ось Y:

    Источник:

    Title Options:

    —>
    Цвет фона:Цвет шрифта:
    Размер шрифта:
    89101112131415161718
    Эффект стекла:
    НетДа

    Данные:

    Сбросить данные

    Строки:
    123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888990919293949596979899100
    Группы:
    12345678910

      Группа 1 Группа 2 Группа 3 Группа 4 Группа 5 Группа 6 Группа 7 Группа 8 Группа 9 Группа 10
    Фигура точки: Нет фигурыКвадратКругРомбКрестикТреугольник Нет фигурыКвадратКругРомбКрестикТреугольник Нет фигурыКвадратКругРомбКрестикТреугольник Нет фигурыКвадратКругРомбКрестикТреугольник Нет фигурыКвадратКругРомбКрестикТреугольник Нет фигурыКвадратКругРомбКрестикТреугольник Нет фигурыКвадратКругРомбКрестикТреугольник Нет фигурыКвадратКругРомбКрестикТреугольник Нет фигурыКвадратКругРомбКрестикТреугольник Нет фигурыКвадратКругРомбКрестикТреугольник
    Размер точки: 123456789101112131415 123456789101112131415 123456789101112131415 123456789101112131415 123456789101112131415 123456789101112131415 123456789101112131415 123456789101112131415 123456789101112131415 123456789101112131415
    Ширина линии: 123456789101112131415 123456789101112131415 123456789101112131415 123456789101112131415 123456789101112131415 123456789101112131415 123456789101112131415 123456789101112131415 123456789101112131415 123456789101112131415
    Цвет точки:
    Цвет:
    Группа:
    Точка Значение Значение Значение Значение Значение Значение Значение Значение Значение Значение
    {i} xy xy xy xy xy xy xy xy xy xy
    1 xy xy xy xy xy xy xy xy xy xy

    Маркеры:
    Нет12345678910
    Ширина линии:
    123456789101112131415

    « НазадДалее »

    Подписи и шрифты

    Идет загрузка… Пожалуйста, подождите.

    Подписи к данным:

    Показывать подписи:
    ДаНет

    Префикс:

    Суффикс:

    Шаг по оси X:
    12345678910
    Ось Y:
    АвтоматическиВручнуюМин значение по оси Y:Макс значение по оси Y: Шаг по оси Y:
    Положение оси Y:
    СлеваСправаС двух сторон
    Режим оси Y:
    НормальныйЛогарифмическая
    Формат чисел:
    1000.001000,001,000.001.000,001’000.001’000,00

    Шрифты:

    • НормальныйНаклонныйЖирныйЖирный наклонный
    • НормальныйНаклонныйЖирныйЖирный наклонный
    • НормальныйЖирный
    • НормальныйНаклонныйЖирныйЖирный наклонный
    • НормальныйНаклонныйЖирныйЖирный наклонный

    Цвет шрифта:
    Размер шрифта:
    89101112131415161718« НазадДалее »Показать настройки

    • Маленький
      Средний
      Большой
    • Печать
    • Полный экран

    Идет загрузка… Пожалуйста, подождите.


    « НазадДалее »

    Идет загрузка… Пожалуйста, подождите.

    Загрузка Вашей диаграммы и данных

    • Загрузить изображение диаграммы в высоком разрешении
    • Загрузить изображение диаграммы в виде SVG файла
    • Загрузить диаграмму в виде PNG файла
    • Загрузить диаграмму в виде JPG файла
    • Загрузить диаграмму в виде PDF файла
    • Загрузить диаграмму в виде CSV файла

    Примеры применения

    Условия резонанса

    В следующих разделах приведены описания задач, которые решают с помощью представленной методики. Следует подчеркнуть, что применение комплексных чисел пригодно для сложных расчетов с высокой точностью. Однако на практике достаточно часто сравнительно простой векторной графики с наглядным отображением исходной информации на одном рисунке.

    Механика, гармонический осциллятор

    Таким термином обозначают устройство, которое можно вывести из равновесного состояния. После этого система возвращается в сторону исходного положения, причем сила (F) соответствующего воздействия зависит от дальности первичного перемещения (d) прямо пропорционально. Величину ее можно уточнить с помощью постоянного корректирующего коэффициента (k). Отмеченные определения связаны формулой F=-d*k

    Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение

    К сведению. Аналогичные процессы происходят в системах иной природы. Пример – создание аналога на основе электротехнического колебательного контура (последовательного или параллельного). Формулы остаются теми же с заменой соответствующих параметров.

    Свободные гармонические колебания без затухания

    Продолжая изучение темы на примерах механических процессов, можно отметить возможность построения двухмерной схемы. Скорость в этом случае на оси Х отображается так же, как и в одномерном варианте. Однако здесь можно учесть дополнительно фактор ускорения, которое направляют под углом 90° к предыдущему вектору.

    Гармонический осциллятор с затуханием и внешней вынуждающей силой

    В этом случае также можно воспользоваться для изучения взаимного влияния дополнительных факторов векторной графикой. Как и в предыдущем примере, скорость и другие величины представляют в двухмерном виде. Чтобы правильно моделировать процесс, проверяют суммарное воздействие внешних сил. Его направляют к центру системы (точке равновесия). С применением геометрических формул вычисляют амплитуду механических колебаний после начального воздействия с учетом коэффициента затухания и других значимых факторов.

    Расчет электрических цепей

    Векторную графику применяют для сравнительно несложных цепей, которые созданы из набора элементов линейной категории: конденсаторы, резисторы, катушки индуктивности. Для более сложных схем пользуются методикой расчета «Комплексных амплитуд», в которой реактивные компоненты определяют с помощью импедансов.

    Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение

    Читайте также:  Что такое трансформатор тока, его конструкция и принцип работы

    Векторная диаграмма в данном случае выполняет функцию вспомогательного чертежа, который упрощает решение геометрических задач. Для катушек и конденсаторов, чтобы не пользоваться комплексным исчислением, вводят специальный термин – реактивное сопротивление. При синусоидальном токе изменение напряжения на индуктивном элементе описывается формулой U=-L*w*I0sin(w*t+f0).

    Несложно увидеть подобие с классическим законом Ома. Однако в данном примере изменяется фаза. По этому параметру на конденсаторе напряжение отстает от тока на 90°. В индуктивности – обратное распределение. Эти особенности учитывают при размещении векторов на рисунке. В формуле учитывается частота, которая оказывает влияние на величину этого элемента.

    Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение

    Преобразование Фурье

    Векторные технологии применяют для анализа спектров радиосигналов в определенном диапазоне. Несмотря на простоту методики, она вполне подходит для получения достаточно точных результатов.

    Сложение двух синусоидальных колебаний

    В ходе изучения таких источников сигналов рекомендуется работать со сравнительно небольшой разницей частот. Это поможет создать график в удобном для пользователя масштабе.

    Фурье-образ прямоугольного сигнала

    В этом примере оперируют суммой синусоидальных сигналов. Последовательное сложение векторов образует многоугольник, вращающийся вокруг единой точки. Для правильных расчетов следует учитывать отличия непрерывного и дискретного распределения спектра.

    Дифракция

    Для этого случая пользуются тем же отображением отдельных синусоид в виде векторов, как и в предыдущем примере. Суммарное значение также вписывается в окружность.

    Источники

    • https://IvSteklo.ru/sovety-i-teoriya/vektornaya-diagramma-cepi.html
    • https://menestrels.ru/teoriya-i-opyt/vektornaya-diagramma-tokov-i-napryazhenij.html
    • https://KeramaBratsk.ru/elektroteoriya/vektornaya-diagramma-tokov-i-napryazhenij-onlajn.html
    • https://exceltut.ru/vektornye-diagrammy/
    • https://RadioLisky.ru/sovety-novichkam/vektornaya-diagramma-tokov-i-napryazhenij.html
    • https://ooocentrsvarki.ru/teoriya/postroenie-vektornyh-diagramm.html
    • https://StBel.ru/po-teorii/vektor-napryazheniya.html
    • https://www.onlinecharts.ru/graph?selected_graph=xy

    Оцените статью
    Все об электрике