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

71210. Обработка результатов измерений с многократными наблюдениями 145.5 KB
  Цель работы: ознакомление с методикой обработки результатов измерений с многократными наблюдениями. Аппаратура: персональный компьютер. Лабораторное задание Ознакомиться с методикой выполнения работы на ЭВМ и ввести выборку наблюдений.
71211. Сортировка и фильтрация списков 104.5 KB
  Цель работы: изучение способов сортировки и фильтрации списков в табличном процессоре Excel. Задание Изучить порядок сортировки и фильтрации списков в Excel. В соответствии с заданием, указанным в таблицах вариантов, выполнить сортировку и фильтрацию списка...
71212. Форматирование таблиц и вычисления в Excel 30.5 KB
  Ссылки используются для записи формул. По своим свойствам ссылки могут быть абсолютными и относительными. Относительные ссылки обладают свойством автоматической коррекции координат ячейки при переносе копировании формулы в другую ячейку. Абсолютные ссылки таким свойством не обладают.
71213. Токарно-револьверний верстат моделі 1В340Ф3 з СЧПК «Електроніка НЦ-31» 784.5 KB
  Мета роботи: ознайомитись з конструкцією, призначенням та межами використання токарно-револьверного верстата моделі В340ФЗО та навчитись аналізувати структуру приводу головного руху з використанням графоаналітичного методу.
71214. Определение коэффициента трансформации однофазного трансформатора 238.18 KB
  С помощью мультиметров блока Р1 контролируются напряжения первичной и вторичной обмоток испытуемого трансформатора. Поверните регулировочную рукоятку автотрансформатора А1 в крайнее против часовой стрелки положение. В трехфазной трансформаторной группе А2 переключателем...
71215. Простейшие приемы форматирования текста в процессоре Word 83 KB
  В данной работе для форматирования текста и вставки рисунков используются: установка параметров страницы поля размер страницы меню Разметка страницы Параметры страницы; установка положения абзаца горизонтальная линейка на которой верхняя метка управляет положением первой...
71216. Стандартные приложения Windows 37 KB
  Цель работы: приобретение навыков работы со стандартными приложениями Windows: графическим редактором Paint и текстовым процессором WordPad. Задание Изучить информацию о технологии создания рисунков инструментами графического редактора Paint и порядке подготовки отчета.
71217. Измерение сопротивлений 101 KB
  Цель работы: Ознакомиться с устройством и техническими характеристиками омметров. Изучить виды и способы измерения сопротивления. Выполнение работы: Измерение сопротивлений по последовательной схеме включения измеряемого резистора. Предел шкалы 5000 Ом.