11486

Исследование неразветвленной электрической цепи синусоидального тока

Лабораторная работа

Физика

6 Лабораторная работа №1. Исследование неразветвленной электрической цепи синусоидального тока. Цель работы: Экспериментальное и теоретическое исследование цепи с последовательным соединением резистора катушки индуктивности и конденсатора изучение...

Русский

2013-04-08

39.83 KB

104 чел.

6

Лабораторная работа №1.

Исследование неразветвленной электрической цепи синусоидального тока.

Цель работы: Экспериментальное и теоретическое исследование   цепи с последовательным соединением резистора, катушки индуктивности и конденсатора, изучение резонансных явлений в цепи.

Цепь с последовательным соединением катушки индуктивности, резистора и конденсатора.

Таблица №1

Задано

Замер

Расчет

С,

мкФ

I,

А

Р,

Вт

U,

B

Uk,

B

UR,

B

Uc,

B

R,

Ом

Zk,

Ом

Rk,

Ом

XL,

Ом

L,

Гн

ХС,

Ом

С,

мкФ

45

2

230

113

165

60

150

30

82.5

27.5

77,78

0,25

75

42.46

Таблица №2

Pk,

Вт

ϕK,

град

UKA,

B

UL,

B

UA,

B

UP,

B

Q,

Bap

S,

BA

ϕ,

град

110

70.53

55

155.56

115

5.56

11.12

226

2.27

2. Расчет параметров заданной цепи.

2.1 Активное сопротивление резистора, Ом:

 

2.2 Мощность потерь в катушке индуктивности, Ом:

 

2.3 Определить из условия

 

угол сдвига фаз между напряжением и током катушки индуктивности, град:

град

2.4 Полное сопротивление катушки индуктивности, Ом:

 

2.5 Из условия

определить активную составляющую сопротивления катушки индуктивности, Ом:

   

2.6 Из условия

  

определить индуктивное сопротивление катушки, Ом:

2.7 Из условия

  

определить индуктивность катушки, Гн:

 где =50 Гц – частота участка

2.8 Активная индуктивная составляющая напряжения на катушке, В:

 

2.9 Емкостное сопротивление конденсатора, Ом:  

 

2.10 Из условия

 

определить уточненное значение емкости, мкФ:

 

2.11 Активная составляющая напряжения всей цепи, В:

 

2.12 Реактивная составляющая напряжения всей цепи, В:

 

2.13 Реактивная мощность всей цепи, Вар:

 Вар

2.14 Полная мощность всей цепи, ВА:

ВА

2.15 Угол сдвига фаз между напряжением и током всей цепи, град:

 град

Построим топографическую векторную диаграмму напряжений на основании уравнения

И по данным формы №2 взяв за ориентирующий вектор произвольно расположенный на плоскости вектор I

Исходя из векторной диаграммы погрешности равны:  ,

Вывод: Погрешности величин находятся в пределах допустимых значений. Они обусловлены погрешностью измерений и спецификой элементов цепи - конденсаторов.

3. Расчет и экспериментальное получение режима резонанса напряжений.

Таблица №3

C0,

мкФ

I0,

A

P0,

Bт

UK0,

B

UR0,

B

UC0,

B

UKA0,

B

UL0,

B

Расчет

40,95

1,97

222,6

162,5

59,1

155,2

54,2

155,2

Эксперимент

41

2.0

230

167

60

168

X

X

3.1 Из условия резонанса в данной цепи.

 

Определить расчетное значение резонансной емкости, мкФ:

мкФ

3.2 Ток в цепи при резонансе, А:

A

достигает максимальной величины, так как

Величина сопротивлений R и RK взять из формы №1.

3.3 Активная мощность цепи, равная при резонансе полной мощности, Вт:  Вт, т.к.  и

3.4 Напряжение при резонансе, В:

На катушке индуктивности:  B

На резисторе:  B

На конденсаторе:  B

где zk – полное сопротивление катушки индуктивности, Ом.

3.5 Активная индуктивная составляющая напряжения на катушке при резонансе, В:

B

B

3.6 Уточненное значение резонансной емкости, мкФ:  

,

где  – показание приборов в режиме резонанса.

Исходя из векторной диаграммы погрешность равна:  

Вывод: Погрешности величин находятся в пределах допустимых значений. Они обусловлены погрешностью измерений и спецификой элементов цепи - конденсаторов.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

2357. Національно-визвольний рух на західноукраїнських землях під час революції в Австрійській імперії 53 KB
  Мета: з’ясувати досягнення української національної революції 1848-1849 рр. у Галичині, довести, що Україна як складова європейської цивілізації не стояла осторонь проблем, які в середині XIX ст. вирішувала Європа.
2358. Соціально-економічне життя народу та український національний рух у першій половині XIX ст 35 KB
  Мета: провести підсумкове оцінювання знань, як кінцевий етап оцінювання знань з теми Соціально-економічне життя народу та український національний рух у першій половині XIX ст..
2359. Розвиток освіти і науки України наприкінці XVIII – у першій половині XIX ст. 35 KB
  Мета: виявити загальні закономірності й особливості розвитку культури в Україні в першій половині XIX ст., проаналізувати стан розвитку освіти, науки.
2360. Розвиток українського мистецтва наприкінці XVIII – у першій половині XIX ст. 37.5 KB
  Мета: проаналізувати стан розвитку літератури, музичного, образотворчого мистецтва, архітектури.
2361. Культура України кінця XVIII – першої половини XIX ст. 33 KB
  Мета: з’ясувати особливості традиційно-побутової культури в українському селі та місті, проаналізувати стан релігійного життя та долі української жінки в першій половині XIX ст. в Україні.
2362. Культурне життя на українських землях наприкінці XVIII – у першій половині XIX ст. 35 KB
  Мета: провести підсумкове оцінювання знань, як кінцевий етап оцінювання знань із теми: Культурне життя на українських землях наприкінці XVIII – у першій половині XIX ст. э оцінити рівень навчальних досягнень учнів.
2363. Аграрні відносини на українських землях у другій половині XIX ст. 44 KB
  Мета: з’ясувати особливості соціально-економічного розвитку українських земель напередодні селянської реформи 1861 р., ознайомити учнів із проведенням аграрної реформи 1861 р., її особливостями і наслідками.
2364. Економічний розвиток України в другій половині XIX ст. 47 KB
  Мета: довести колоніальний характер економічної політики Російської та Австрійської імперій в Україні у пореформений період, розкрити особливості й перебіг промислового перевороту в Україні, аргументовано довести колоніальний характер товарообміну, який склався в другій половині XIX ст. між українськими землями, Російською та Австрійською імперіями.
2365. Реформи адміністративно-політичного устрою 60-70-х років XIX ст. на українських землях у складі Російської імперії. 39.5 KB
  Мета: з’ясувати вплив реформ 60-70-х років XIX ст. на соціально-економічний розвиток і політичне становище в Україні.