87889

Мощность и сдвиг фаз в цепи переменного тока

Лабораторная работа

Физика

Графики мгновенной мощности для различных нагрузок имеют различный вид некоторое несовпадение с теорией происходит изза сопротивления катушек индуктивности.

Русский

2015-04-24

104.5 KB

1 чел.

Лабораторная работа № 5

Мощность и сдвиг фаз в цепи переменного тока

Цель: изучить преобразование энергии в цепях переменного тока с различными видами нагрузок, измерить сопротивления нагрузок, а также мощности и сдвиги фаз между силой тока и напряжением нагрузок

Расчетные формулы:

,                                                                                           (1)

где – мгновенная мощность

,                                                                           (2)

где  – коэффициент мощности

,                                                                                   (3)

где Z – импеданс цепи

R – активное сопротивление

,                                                                                   (4)

где X– реактивное сопротивление

Таблица 1

Значения силы тока, напряжения и мощности в различных цепях

n

Н а г р у з к а

R

R L

C

R L C

u,   В

i, мА

p, мВт

u,   В

i, мА

p, мВт

u,   В

i, мА

p, мВт

u,   В

i, мА

p, мВт

1

0

0,90

0

0

-9,88

0

0

23,5

0

0

-15,09

0

20

1,48

20,00

29,6

1,56

-7,8

-12,16

1,48

21,57

31,92

1,56

-11,32

-17,65

40

2,84

40,90

116,1

2,96

-4,68

-13,85

2,84

16,87

47,91

2,96

-5,51

-16,31

60

3,78

55,2

208,7

3,90

-1,04

-4,05

3,78

9,68

36,59

3,93

0,87

3,41

80

4,09

60,00

245,4

4,25

3,12

13,26

4,13

0,55

2,27

4,29

6,97

29,90

100

3,82

56,20

214,7

3,97

6,50

25,80

3,86

-8,29

-31,99

3,97

12,19

48,39

120

2,96

42,8

126,7

3,08

9,10

28,02

2,96

-16,03

-47,44

3,08

15,38

47,37

140

1,63

23,80

38,79

1,71

10,14

17,33

1,63

-21,29

-34,70

1,71

16,26

27,80

160

0,07

0,9

0,06

0,07

9,88

0,69

0,07

-23,50

-1,64

0,03

14,80

0,44

180

-1,52

-22,8

34,65

-1,59

7,54

-11,98

-1,52

-21,56

32,77

-1,59

10,74

-17,07

200

-2,88

-42,8

123,2

-3,00

4,42

-13,26

-2,88

-16,86

48,55

-3

5,22

-15,66

220

-3,78

-56,1

212,0

-3,93

0,52

-2,04

-3,78

-9,40

35,53

-3,93

-1,16

4,55

240

-4,09

-59,9

244,9

-4,25

-3,38

14,36

-4,13

-0,55

2,27

-4,29

-7,54

32,34

260

-3,82

-56,1

214,3

-3,97

-6,76

26,83

-3,82

8,29

-31,66

-3,97

-12,48

49,54

280

-2,92

-42,8

124,97

-3,04

-9,36

28,45

-2,92

16,04

-46,83

-3,04

-15,67

47,63

300

-1,59

-23,8

37,84

-1,67

-10,40

17,36

-1,59

21,29

-33,85

-1,67

-16,54

27,62

320

0

0

0

0

-9,88

0

0

23,23

0

0

-14,80

0

Таблица 2

Таблица расчета цепей

U0

I0

n

Δφ

cosφ

S

P

Q

Z

R

X

L

C

1

4,73

60

0

0

1

283,8

283,8

0

78,83

78,83

0

0

0

2

4,29

10,95

69

77,86

0,21

46,975

9,90

45,91

391,78

82,60

382,97

0,99

0

3

4,13

23,22

80

90,28

-0,004

95,898

-0,395

95,89

177,86

-0,73

177,86

0

14,67

4

4,13

21,32

66

74,48

0,268

88,05

23,61

84,8

193,7

51,94

186,6

0

13,98

Вывод:

В лабораторной работе были исследованы мощности и сдвиги фаз в цепях с различной нагрузкой. Полученные результаты хорошо согласуются с теоретическими представлениями о происходящих процессах. Графики мгновенной мощности для различных нагрузок имеют различный вид, некоторое несовпадение с теорией происходит из-за сопротивления катушек индуктивности.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

22521. Анализ формулы Эйлера 80 KB
  1: 1 Таким образом чем больше точек перегиба будет иметь синусоидальноискривленная ось стержня тем большей должна быть критическая сила.1 Таким образом поставленная задача решена; для нашего стержня наименьшая критическая сила определяется формулой а изогнутая ось представляет синусоиду Величина постоянной интегрирования а осталась неопределенной; физическое значение ее выяснится если в уравнении синусоиды положить ; тогда т. посредине длины стержня получит значение: Значит а это прогиб стержня в сечении посредине его...
22522. Пределы применимости формулы Эйлера 141 KB
  Для стали 3 предел пропорциональности может быть принят равным поэтому для стержней из этого материала можно пользоваться формулой Эйлера лишь при гибкости т. Теоретическое решение полученное Эйлером оказалось применимым на практике лишь для очень ограниченной категории стержней а именно тонких и длинных с большой гибкостью. Попытки использовать формулу Эйлера для вычисления критических напряжений и проверки устойчивости при малых гибкостях вели иногда к весьма серьезным катастрофам да и опыты над сжатием стержней показывают что...
22523. Прочность при циклически изменяющихся напряжениях 149.5 KB
  Так например ось вагона вращающаяся вместе с колесами рис. Рис. Для оси вагона на рис. В точке А поперечного сечения рис.
22524. Диаграмма усталостной прочности 60.5 KB
  Диаграмма усталостной прочности. Эта кривая носит название диаграммы усталостной прочности рис. Точки А к С диаграммы соответствуют пределам прочности. Полученная диаграмма дает возможность судить о прочности конструкции работающей при циклически изменяющихся напряжениях.
22525. Расчет коэффициентов запаса усталостной прочности 147.5 KB
  Одним из основных факторов которые необходимо учитывать при практических расчетах на усталостную прочность является фактор местных напряжений. Очаги концентрации местных напряжений: Многочисленные теоретические и экспериментальные исследования показывают что в области резких изменений в форме упругого тела входящие углы отверстия выточки а также в зоне контакта деталей возникают повышенные напряжения с ограниченной зоной распространения так называемые местные напряжения. 1 а закон равномерного распределения напряжений вблизи...
22526. Основы вибропрочности конструкций 155.5 KB
  Если период вынужденных колебаний совпадет с периодом свободных колебаний стержня то мы получим явление резонанса при котором амплитуда размах колебаний будет резко расти с течением времени. Так как период раскачивающих возмущающих сил обычно является заданным то в распоряжении проектировщика остается лишь период собственных свободных колебаний конструкции который надо подобрать так чтобы он в должной мере отличался от периода изменений возмущающей силы. Вопросы связанные с определением периода частоты и амплитуды свободных и...
22527. Расчет динамического коэффициента при ударной нагрузке 140.5 KB
  Скорость ударяющего тела за очень короткий промежуток времени изменяется и в частном случае падает до нуля; тело останавливается. передается реакция равная произведению массы ударяющего тела на это ускорение. Обозначая это ускорение через а можно написать что реакция где Q вес ударяющего тела. Эти силы и вызывают напряжения в обоих телах.
22528. Сопротивление материалов. Введение и основные понятия 40.5 KB
  Прочность – это способность конструкции выдерживать заданную нагрузку не разрушаясь. Жесткость – способность конструкции к деформированию в соответствие с заданным нормативным регламентом. Деформирование – свойство конструкции изменять свои геометрические размеры и форму под действием внешних сил Устойчивость – свойство конструкции сохранять при действии внешних сил заданную форму равновесия. Надежность – свойство конструкции выполнять заданные функции сохраняя свои эксплуатационные показатели в определенных нормативных пределах в течение...
22529. Метод сечений для определения внутренних усилий 92.5 KB
  Метод сечений для определения внутренних усилий Деформации рассматриваемого тела элементов конструкции возникают от приложения внешней силы. Внутренние усилия – это количественная мера взаимодействия двух частей одного тела расположенных по разные стороны сечения и вызванные действием внешних усилий. Здесь {S’} и {S } внутренние усилия возникающих соответственно в левой и правой отсеченных частях вследствие действия внешних усилий. Используя общую методологию теоремы Пуансо о приведении произвольной системы сил к заданному центру и...