Новости

Исследование цепей синусоидального тока с конденсатором и индуктивной катушки

Работа добавлена:






Исследование цепей синусоидального тока с конденсатором и индуктивной катушки на http://mirrorref.ru

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное Государственное Автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Димитровградский инженерно-технологический институт-филиал НИЯУМИФИ

Дисциплина  «Электротехника и электроника»

Лабораторные работы

Специальность

Студента

Группы

Проверил                                                                          Коновалов В. И.

г. Димитровград 2013

Практическая работа № 1

Тема:  Исследование цепей синусоидального тока с конденсатором и

индуктивной катушки

Цель работы: Исследование режимов работы цепей синусоидального тока с последовательным и параллельным соединением конденсатора и индуктивной катушки.

1 Краткие теоретические сведения

    Между напряжениями на отдельных участках цепи существуют углы сдвига фаз, поэтому складывать их можно только геометрически. Напряжение на входе цепи можно найти на основании второго закона Кирхгофа в векторной форме.

(1)

где - активная составляющая напряжение катушки. Вектор  -совпадает по фазе с вектором тока,

- индуктивная составляющая напряжение катушки. Вектор  опережает вектор тока  на 900,

- емкостное напряжение конденсатора. Вектор  отстает от  вектора тока  на 900.

    Модули этих напряжений:

(2)

где -индуктивное сопротивление катушки:

(3)

-емкостное сопротивление конденсатора:

(4)

(5)

гдеZ полное сопротивление цепи переменного тока.

    По закону Ома

(6)

(7)

где  - ток конденсатора,      - ток катушки.

    Ток неразветвленного участка цепи по закону Курхгофа в векторной форме:

(8)

    Токи в параллельных цепях пропорциональны входному напряжению.

(9)

гдеG - активная проводимость, См.,

BL- индуктивная проводимость, См,

BС- индуктивная проводимость, См.

(10)

гдеY-  Полная проводимость.

По закону Ома , записанному для цепи с параллельными соединениями ветвей, через проводимости

(11)

Условие возникновения резонанса:

(12)

Тогда

(13)

2 Расчет

C

                                 36B

R,L

Рис. №1. Схема электрической цепи с последовательным соединением конденсатора и индуктивной катушки.

Таблица№1

I

U

U1

U2

UR

UL

φ

RK

XLK

Xc

X

Z

C

LK

cosφ

А

В

В

В

В

В

град

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

мкФ

Гн

-

0.8

28

63

88

12,6

88

63

15.8

110

78.8

31,2

35

40

35.03

0,45

2.4

28

109

193

27,8

193

16

11.6

80,4

6,6

73.8

11,6

40

25.6

1

1.05

28

85

60

12,6

60

63

12

57,1

60

-2,9

26,7

39

18.18

0,45

1)=> Ом1)Ом

2)Ом2) Ом

3)Ом3) Ом

1)Х=ХL- Хс=> 110 - 78.8 = 31,2 Ом

2)X= 80,4 - 6.6 = 73.8 Ом

3)X= 57,1 - 60 = -2,9 Ом

1)35 Ом

2)Ом

3)Ом

1)

2)

3)

127 В

    С

R,L

Рисунок №2. Схема электрической цепи с параллельным соединением конденсатора и индуктивной катушки.

Данные измерений

Данные из векторной диаграмм

Результаты вычислений

U

I

I1

I2

Ia

Ip

I2a

I2L

cosφ

G

BC

BL

Y

cosφ

B

A

A

A

A

A

A

A

град

см

см

см

см

-

130

0.49

1.68

1.2

0,08

0.48

0,08

1.19

81

0.0006

0.0129

0.0032

0.0037

0,16

130

0.35

1.7

1.65

0.36

0.01

0.36

1.66

-2

0.0028

0.0127

0.0131

0.0028

1

130

0.95

1.65

1.65

0.69

0.64

0.69

2.29

-43