Исследование линейных цепей синусоидального тока (Лабораторная работа № 2), страница 10

Таблица 2.10

ток

напряжение на резисторе

напряжение на емкости

i(t)=I

uR(t)=RI

uC(t)=

Качественную векторную диаграмму для этой цепи, авторы надеются, Вы по-      строите сами. Расчет активной мощности в цепи R-C не отличается от расчета в цепи R-L. Реактивная мощность генератора  рассчитывается по выражению: QГЕН=ЕIsinφ.

Реактивная мощность нагрузки ( в емкости ) равна:QНАГ=-I2XC. Естественно, что должен выполнятся баланс мощностей: QГЕН= QНАГ.

Б.Расчетная подготовка к проведению эксперимента

Исходные данные и задание для подготовки к выполнению лабораторной работы  приведены в (таб.2.6), расчет цепи R-C.

В. Сборка схемы.

В собранной Вами схеме R-L (рис.2.7), уберите L и поставьте C (емкость). Она находиться на той же панели, где и индуктивнось (рис.2.9), слева. Поставьте величину емкости и приступайте к эксперименту.

Г.Экспериментальный и расчетный анализ.

Анализ проведем используя нижеприведенную таб. 2.11

ЭКСПЕРИМЕНТ

РАСЧЕТ

f

 A

 W

 ω

cosφ

φ

  Z

XР

   I

   UР

Q

Гц

A

1/C

-

A        

B          

BAр

0,2f0        

0,5f0        

0,8f0        

f0        

1,2f0

Эксперимент начните с частоты генератора f=f0. Снимите показания амперметра (А) и ваттметра (W), затем проведите расчет этого режима (ω, cosφ и.т.д) и сравните полученные результаты с теми, которые Вы получили про подготовке к лаб. работе (смотри результаты в таблице 2.6). При хорошем совпадении проведите остальные опыты и приступайте к построению графиков. В противном случае, разберитесь в чем дело, сами или с преподавателем. Примечание: ХР, UР- соответственно индуктивное сопротивление и напряжение на емкостном сопротивлении.

Д. Построение графиков и анализ результатов моделирования.

Припостроении использовать относительную частоту: .

Произвести построение зависимостей аналогичных, рассмотренным в (таб. 2.8). Естественно, что необходимо определить Iмах, Рмах, Qмах и значения частот на которых они наблюдаются. Для этих исследовании рекомендуем ввести константу:;

Координатные оси, аналогичны осям на рис.2.11÷2.13. Заполните  таблицу 2.12.

Таблица 2.12

=

=

=f4(ν)=

=f5(ν)=

=f6(ν)=

Примечание: Вопросы для зачета по 2ой схеме в конце 2ой лабораторной работы.

Приступим к выполнению пункта №3:

3. РЕЗОНАНС В ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ ЦЕПИ R-L-C.

A.Теоретические сведения.

Рассмотренные выше цепи R-L и R-C, несмотря на их простоту, позволяют часто, описать ход процессов во многих электротехнических устройствах. Но сложность устройств растет, возрастают требования к точности и адекватности соответствия расчетных моделей (цепей ) и реальных объектов моделирования.

UR

 
Это приводит к необходимости рассмотрения все более сложных по структуре (числу узлов, ветвей) и виду элементов (кроме R,L,C имеется масса новых)  электри-                 ческих цепей. В данной работе рассмотрим простую по структуре цепь, состоящую из последовательно соединенных резистора, индуктивности и емкости, подключенных к синусоидальному источнику э.д.с. В схеме один контур, следовательно, можно запис

i(t)

 
                                                      ать одно уравнение по 2-ому закону Кирхгофа: