Исследование резонансов в линейных электрических цепях

ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Кафедра:  “ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ ”

ОТЧЁТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 24

“ ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЗОНАНСОВ В ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ “

Выполнил: студент Уткин Д. А.    АСВ-107

Проверил:

Курмашев С. М.

Санкт-Петербург

2002

	2

 

СОДЕРЖАНИЕ

С.

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ                                                                              3

ВВЕДЕНИЕ                                                                                                                                    4

1. ТАБЛИЦА ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ                                                      5

2. РАСЧЁТНЫЕ ФОРМУЛЫ                                                                                                       6

3. ТАБЛИЦА НАБЛЮДЕНИЙ И ВЫЧИСЛЕНИЙ                                                                   7

4. ГРАФИКИ                                                                                                                                  8

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ                                                                   9

3

УСЛОВНЫЕ  ОБОЗНАЧЕНИЯ

- Вольтметр

                   - Амперметр

                   - Сопротивление

                   

- Индуктивная  катушка

                   

- Регулятор  напряжения

f        - Частота

U       - Напряжение

U_k      - Напряжение  на  катушке

U_c      - Напряжение  на  конденсаторе

I         - Ток

L        - Индуктивность

C        - Ёмкость

R_k       - Активное  сопротивление  катушки

- Угол  сдвига  фаз  между  током  и  напряжением

Q        - Добротность

4

ВВЕДЕНИЕ

Цель работы: исследование резонансов в электрических цепях с последовательными и параллельными соединениями индуктивной катушки и конденсатора.

Программа работы: исследование резонанса при последовательном соединении индуктивной катушки и конденсатора:

1)при изменении индуктивности катушки, неизменном приложенном напряжении, постоянной частоте и ёмкости;

2)при изменении частоты и:

a) неизменном приложенном напряжении, постоянной ёмкости и постоянной индуктивности;

б) неизменном токе, постоянной ёмкости и постоянной индуктивности.

СХЕМА  СОЕДИНЕНИЙ

Рис. В.1.

5

1. ТАБЛИЦА  ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ  ПРИБОРОВ

НАИМЕНОВАНИЕ	ЗАВОД. НОМЕР	СИСТЕМА	КЛАСС ПРИБОРА	ПРЕДЕЛ ИЗМ.	ЦЕНА ДЕЛЕНИЯ
ВОЛЬТМЕТР	143578		0.5	0…150 В	1 В
ВОЛЬТМЕТР	42486		0.5	0…150 В	1 В
ВОЛЬТМЕТР	24084		0.5	0…150 В	1 В
АМПЕРМЕТР	144612		0.5	0…1 А	0.01 А

6

2. РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ

2.1. Исследование резонанса при последовательном соединении    индуктивной катушки и конденсатора при изменении индуктивности катушки, неизменном приложенном напряжении, постоянной частоте и ёмкости.

Напишем формулы для нахождения величин, данных в таблице 2 при резонансе:

Z_K = U_K/I                       Z_K = 136(Ом)

X_C = X_L = 1/WC           X_C = 131(Ом)

R_K = WLU/U_C               R_K = 97(Ом)

L = U_C/WI                     L = 0.416(Гн)

С = I/U_CW                    С = 2.4*10^-5(Ф)

Q = WL/R_K                   Q = 1.35

= arctg (X_L-X_C)/R_K                = 0

U_L = U_C                        U_L = 131(В)

2.2.  Исследование резонансов при последовательном соединении индуктивной катушки и конденсатора при изменении частоты и неизменном приложенном напряжении, постоянной ёмкости и индуктивности:

Z_K = U_K/I                       Z_K = 130(Ом)

X_C = X_L = 1/WC           X_C = 129(Ом)

R_K = WLU/U_C               R_K = 97(Ом)

L = U_C/WI                     L = 0.411(Гн)

С = I/U_CW                    С = 2.5*10^-5(Ф)

Q = WL/R_K                   Q = 1.33

= arctg (X_L-X_C)/R_K                = 0

U_L = U_C                        U_L = 106(В)

2.3.  Исследование резонансов при последовательном соединении индуктивной катушки и конденсатора при изменении частоты и неизменном токе, постоянной ёмкости и индуктивности

Z_K = U_K/I                       Z_K = 131(Ом)

X_C = X_L = 1/WC           X_C = 131(Ом)

R_K = WLU/U_C               R_K = 98(Ом)

L = U_C/WI                     L = 0.418(Гн)

С = I/U_CW                    С = 2.4*10^-5(Ф)

Q = WL/R_K                   Q = 1.34

= arctg (X_L-X_C)/R_K                = 0

U_L = U_C                        U_L = 92(В)

3. 

7

ТАБЛИЦЫ  НАБЛЮДЕНИЙ  И  ВЫЧИСЛЕНИЙ

                                                                                                                                      Таблица 3.1.