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

100 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

18840. Определение входного сопротивления 79.52 KB
  Определение входного сопротивления Опишем линейную модель усилителя системой уравнений в соответствии с 1 и 2 законами Кирхгофа: Из уравнения 2 определим: и подставим в уравнение 1. Отсюда находим входное сопротивление транзистора. При напряжении колл...
18841. Определение коэффициента усиления по напряжению 225.45 KB
  Определение коэффициента усиления по напряжению Для этого воспользуемся следующей методикой: Рис. 3.10 упрощенная схема замещения усилителя с ОЭ. Предположим что входное и выходное напряжения синфазны пусть по отношению к общей шине распложен как показано на Ри
18842. Определение коэффициента усиления по току 60.28 KB
  Определение коэффициента усиления по току. Коэффициент усиления по току определяется как: Где а . Следовательно получим: . Из выражения следует что коэффициент усиления по току . Для увеличения ki следует уменьшать RН однако начиная с определенного значения RН на...
18843. Определение выходного сопротивления 378.4 KB
  Определение выходного сопротивления. Выходное сопротивление можно определить двумя способами. 1 Отключить сопротивление нагрузки. Замкнуть активный источник входного сигнала. Подвести к выходным зажимам усилителя переменное напряжение . Рассчитать переменный ток ...
18844. Схема с общим эмиттером 108.35 KB
  Схема с общим эмиттером. Схема усилителя представлена на рисунке 3.6. Назначения элементов аналогичны представленной ранее схемы. Рис. 3.6 принципиальная схема усилителя с ОЭ...
18845. Расчет схемы по постоянному току 153.47 KB
  Расчет схемы по постоянному току. Режим работы схемы по постоянному току определяется элементами: RЭ RБ EК и параметрами транзистора. Аналогично как и для схемы с общим эмиттером выходную и входную цепи можно описать следующими системами уравнений: Т. к. I
18846. Расчет по переменному току 237.08 KB
  Расчет по переменному току. Представим схему замещения усилителя с ОК для расчета каскада по переменному току см. Рис. 3.16. при этом примем следующие допущения: зажимы и источника питания по переменному току считаем однопотенциальными за счет низкого внутреннег...
18847. Определение коэффициента усиления по току 51.07 KB
  Определение коэффициента усиления по току. Коэффициент усиления по току можно определить как отношение выходного тока ко входному: где ток нагрузки входной ток эмиттерного повторителя. Подставив значения IН и IВх в формулу для ki получим: . Поскольку доп
18848. Определение выходного сопротивления 229.72 KB
  Определение выходного сопротивления. Для определения выходного сопротивления повторителя воспользуемся методикой изложенной в разделе. модель каскада приведена на. С учетом того что замыкание активного источника ЭДС произведем вместе с его внутрен