37740

Исследование резонанса напряжений

Лабораторная работа

Энергетика

Цель работы Изучить явление резонанса напряжения в электрической цепи содержащей последовательно соединённую индуктивную катушку и конденсатор. Схема установки Экспериментальная часть:

Русский

2013-09-25

141 KB

32 чел.

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Уфимский Государственный Авиационный Технический Университет

                                                                                Кафедра теоретических основ электротехники

Теоретические основы электротехники

Лабораторная работа №4

Исследование резонанса напряжений.

Выполнил: студент группы ЭМ-231

                                                                               Трофимов В.

                                                                   Проверил: Заико А.И.

Уфа
2011

Цель работы

Изучить явление резонанса напряжения в электрической цепи, содержащей последовательно соединённую индуктивную катушку и конденсатор.

Приборы и принадлежности

Лабораторная работа выполняется на стенде ЛСЭ-2 с использованием:

1)Блока включения, состоящего из вольтметра автотрансформатора, с помощью которого имеется возможность регулировать напряжение от 0 до 250 В.

2)Блока резисторов.

3)Блока индуктивностей.

4)Блока конденсаторов.

5)Блока «Фазометр», с ценой деления 2 градуса, и классом точности 1,5

Кроме приборов и оборудование стенда используются:

1)Ваттметр, с пределом измерения по току до 1 А и напряжений до 30 В, с ценой деления 0,1 Вт и классом точности 0,5

2)Амперметр, с пределом измерений до 1 А, с ценой деления 5 мА и классом точности 0,5

3)Вольтметр цифровой с автоматическим выбором и пределом измерения до 100 В.

4)Соединительные провода.

Схема установки

Экспериментальная часть:

U, В

C, мкФ

I, мА

UК, В

UC, В

P, Вт

, град

          U=const=35 В

16

87

59,5

35

7

16

24

78

53,8

20,7

6

31

15

86

59,2

35

7

14

14

86,5

59,8

37,6

7

12

12

88

60,8

44,8

7,5

0

3

87

60,3

41,3

7,5

6

11

87,5

31,1

49,5

7,5

-6

10

86

60,2

53,1

7

-12

9

78

54,2

60,5

6

-30

URкат, В

UL, В

RK, Ом

ZK, Ом

Z, Ом

XC, Ом

XL, Ом

X,  Ом

S, ВА

P, Вт

Q, ВАр

cosjK

cosj

1

8,012

58,81

9,21

68,3

25,8

40,2

67,6

27,4

21,7

7

20,55

0,13

0,35

2

8,011

57,87

9,26

67,1

75,06

40

67,8

23,75

19,52

5

20,97

0,36

0,34

3

7,250

56,36

8,21

68,2

76,54

39,5

66,5

29,06

19,13

7,1

21,27

0,36

0,3

4

8,201

54,65

8,2

 64,4

78,07

38,8

64,4

22,55

18,74

6,9

30,01

0,36

0,37

5

7,350

58,64

7,2

59,5

80,14

39,7

64,2

28,87

18,46

6

20,12

0,35

0,34

6

8,344

55,65

7,54

57,5

82,46

36,8

68,5

27,87

18,21

7,5

19,05

0,35

0,29

7

6,871

59,11

7,8

1890

78,83

39,8

63,4

26,41

19,71

9,5

19,85

0,41

0,28

8

8,022

56,66

8,64

183,27

81,57

34,4

65,5

25,80

19,59

9

20,75

0,43

0,39

9

7,852

57,25

8,54

175,83

82,75

36,5

65,9

26,27

19,06

8

21,28

0,44

0,4

XC 1 = = =  40,2 Ом – емкостное сопротивление

RK1 = 9,21 Ом – активное сопротивление на катушке

ZK1= 68,3 Ом – полное сопротивление катушки

XL1 = == 67,6 Ом – индуктивное сопротивление на катушке

URк=I*RK =0,87*9,21=8,012 В – напряжение на активном сопротивлении катушки

UL=I*XL =0,87*67,6=58,81 В – напряжение на индуктивности катушки

X1 = Ом – реактивное сопротивление цепи

Z1 = == 25,8 Ом – полное сопротивление цепи

Q1 = I 2* X = (0,87)2 * (27,4) = 20,55 ВАр – реактивная мощность цепи

S1 == = 21,7 ВА – полная мощность цепи

cosK=0,13– косинус угла сдвига фаз между напряжением и током на катушке

cos =0,35 – косинус угла сдвига фаз между напряжением и током в цепи

Вывод: В данной работе мы исследовали явление резонанса напряжений в последовательно соединенной электрической цепи синусоидального тока. Добившись установления резонанса в цепи, когда угол сдвига фаз между током и напряжением, регистрируемый фазометром, был равен нулю, мы сняли показания с амперметра, и вольтметра, подключаемого сначала к индуктивной катушке, а затем к конденсатору (батарее конденсаторов), и ваттметра, измеряющего активную мощность. Затем, изменяя поочерёдно сначала индуктивность катушки, а затем ёмкость, мы добивались изменения угла сдвига фаз, и снимали показания с приборов при различных его значениях, и получили меньшие значения тока в цепи, активной мощности, и большие значения реактивного и полного сопротивлений, и, соответственно, реактивной и полной мощностей. Сравнивая величины, полученные из расчётов, мы сопоставили их с измеренными и получили соответствие с точностью до приведённых выше погрешностей. Таким образом, мы экспериментально убедились в том, что при резонансе напряжений ток в цепи будет максимальным.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

60612. Методичні рекомендації щодо ефективності проблемного навчання 29 KB
  Ушинського що привчати учнів виконувати розумову працю необхідно поступово починаючи з молодших класів; будувати навчальний процес так щоб вивчення нового матеріалу спиралося на знання попереднього...
60618. Приклади формулювання мети уроку 36 KB
  Приклади формулювання мети уроку: Дидактичної навчальної: Засвоєння наукових технічних виробничих понять законів теорій фактів зв’язків; Формування умінь застосовувати одержані знання для розвитку навчальних навчальновиробничих задач; Формування наукових і політичних умінь та навиків; Формування спеціальних умінь і навиків; Формування системи знань умінь і навиків на основі між предметних зв’язків; Закріплення і вдосконалення знань умінь і навиків Формування умінь та навиків самоконтролю;...