Главная страница
Навигация по странице:

  • Теоретические основы электротехники Лабораторная работа №3

    		•

    Лабораторная работа по ТОЭ. Лабораторная работа 3 Исследование резонанса напряжений. Уфа 2020


    Скачать 229 Kb.
    НазваниеЛабораторная работа 3 Исследование резонанса напряжений. Уфа 2020
    АнкорЛабораторная работа по ТОЭ
    Дата13.11.2020
    Размер229 Kb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаLABA3.doc
    ТипЛабораторная работа
    #150203

    Уфимский государственный авиационный технический университет

    Теоретические основы электротехники

    Лабораторная работа №3


    Исследование резонанса напряжений.

    Выполнил:

    Уфа
    2020

    1Цель работы


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

    2Теоретическая часть


    Резонансом называют явление резкого увеличения тока или напряжения в электрической цепи, содержащей участки индуктивного и емкостного характера, при котором разность фаз напряжения и тока равна нулю.

    Для режима резонанса цепи, содержащей последовательное соединение индуктивной катушки и конденсатора, характерна возможность возникновения напряжений на индуктивности и емкости, равных по модулю и превышающее приложенное напряжение. Для резонанса напряжений справедливо

    . (2.1)

    На основе второго закона Кирхгофа

    (2.2)

    (2.3)

    , (2.4)

    где

    полное комплексное сопротивление цепи:

    (2.5)

    модуль комплексного сопротивления цепи:

    (2.6)

    Если в реальной электрической цепи, в которой R  0, справедливо условие  = 0, то из (2.6) следует, что реактивное сопротивление x = xL – xC = 0 или и входное сопротивление минимально и имеет активный характер.

    (2.7)

    Режим резонанса напряжений можно установить подбором любого из параметров цепи L, C или  по формулам:

    ; ;

    3Экспериментальная часть




    pV1 – вольтметр, встроенный в стенд, регистрирующий величину входного напряжения регулируемого автотранформатором.

    pV2, pV3 – настольные стрелочные вольтметры на 150 В.

    pA – амперметр.

    p  электронный фазометр на стенде.

    pW – настольный стрелочный ваттметр.

    L – катушка индуктивности, L1.

    C – магазин емкостей, C1.

    Измерения для цепи с переменной емкостью

    C, мкФ
    I, А
    Uk, В
    Uc, В
    P, Вт
    , град

    4,0
    0,080
    26,7
    64,2
    1
    -70

    6,0
    0,115
    35,2
    70,3
    2
    -64

    8,0
    0,220
    61,7
    80,4
    7
    -38

    12,5
    0,275
    77,5
    69,2
    12
    0

    16,0
    0,265
    75,9
    56,3
    11
    15

    20,0
    0,250
    68,8
    39,3
    9
    30

    24,0
    0,220
    63,3
    29,1
    7
    39



    Измерения для цепи с переменной индуктивностью

    C, мкФ
    I, А
    Uk, В
    Uc, В
    P, Вт
    , град

    15,0
    0,300
    26,8
    60,0
    5,00
    -66

    15,0
    0,310
    30,0
    62,0
    5,75
    -64

    15,0
    0,390
    59,4
    78,4
    12,00
    -40

    15,0
    0,395
    74,3
    79,7
    15,00
    -20

    15,0
    0,350
    80,0
    70,8
    14,25
    0

    15,0
    0,265
    74,8
    53,3
    10,50
    18

    15,0
    0,230
    71,2
    46,8
    9,00
    22

    15,0
    0,230
    71,4
    45,6
    8,50
    24

    15,0
    0,250
    75,2
    50,3
    9,50
    25



    Вычислено

    №
    URкат, В
    ULкат, В
    RK, Ом
    zK, Ом
    z, Ом
    xC, Ом
    xL, Ом
    x, Ом
    S, ВА
    P, Вт
    Q, ВАР
    cosкат
    cos

    1
    16,667
    20,987
    55,556
    89,333
    142,348
    201,017
    69,957
    131,060
    12,811
    5,00
    11,795
    0,622
    0,390

    2
    18,548
    23,579
    59,834
    96,774
    138,543
    76,060
    124,957
    13,314
    5,75
    12,008
    0,618
    0,432

    3
    30,769
    50,810
    78,895
    152,308
    105,963
    130,281
    70,736
    16,117
    12,00
    10,759
    0,518
    0,745

    4
    37,975
    63,862
    96,138
    188,101
    103,876
    161,677
    39,340
    16,207
    15,00
    6,138
    0,511
    0,926

    5
    40,714
    68,865
    116,327
    228,571
    116,405
    196,756
    4,261
    14,260
    14,25
    0,522
    0,509
    0,999

    6
    39,623
    63,444
    149,519
    282,264
    154,370
    239,410
    38,393
    10,841
    10,50
    2,696
    0,530
    0,969

    7
    39,130
    59,483
    170,132
    309,565
    179,620
    258,623
    57,606
    9,502
    9,00
    3,047
    0,550
    0,947

    8
    36,957
    61,092
    160,681
    310,435
    173,180
    265,615
    64,598
    9,161
    8,50
    3,417
    0,518
    0,928

    9
    38,000
    64,893
    152,000
    300,800
    162,888
    259,570
    58,553
    10,180
    9,50
    3,660
    0,505
    0,933

    ; ; ;

    ; ; ;

    ; ; ;

    ; ; .
    UR = 16,667 В

    UL = 20,987 В

    UC = 60,0 В

    = 42,42 В



    UR = 40,714 В

    UL = 68,865 В

    UC = 70,8 В

    = 40,76 В



    UR = 38 В

    UL = 64,893 В

    UC = 50,3 В

    = 40,706 В

    Вывод: в ходе эксперимента изучили явление резонанса напряжения в электрической цепи, установили зависимости напряжений на индуктивности и емкости, частоты, разности фаз и силы тока от значения емкости, рассчитали сопротивления, напряжения, мощности цепи и изобразили векторные диаграммы для трех случаев.



    made by avenger

    написать администратору сайта