Ознакомление со свойствами неразветвленной цепи, содержащей индуктивную катушку, конденсатор и активное сопротивление

Министерство образования Российской Федерации

Уральский государственный технический университет – УПИ

филиал в г. Краснотурьинске

кафедра электротехники

ОТЧЕТ

по лабораторной работе № 4

по теме: «Неразветвлённая цепь  синусоидального тока»

преподаватель:                                                                                   Хлызов М.В.

студенты:                                                                                            Бурлов А.С.

                                                                                                             Калинин К.

 группа:                                                                                                Р-131КТ

2003

Цель работы: ознакомиться со свойствами неразветвленной цепи, содержащей индуктивную катушку, конденсатор и активное сопротивление, построить векторные диаграммы и зависимости напряжений и токов по результатам измерений.

Схема:

  

1.Расчет параметров катушки:

Измерено					Рассчитано
U,В	I,А	P,Вт	UR,В	URL,L,В	ZL,Ом	RL,Ом	XL,Ом	L,мГн	φL,°
50	0,52	15	19,6	42	80,77	17,78	78,79	251	77,3

Z_L = U_RL,L/I = 42/0,52=80,77 Ом

R_цепи = Р/I² =15/0,52²=55,47 Ом

R = U_R/I = 19,6/0,52=37,69 Ом

R_L=R_цепи – R =55,47-37,69=17,78 Ом

X_L== 78,79 Ом

φ_L =arctg (X_L/R_L)=77,3°

2.Определение зависимостей U_L, U_C, I, cosφ=f (C):

Измерено							Рассчитано
С, мкФ	U, В	I, А	Р, Вт	UR, В	URL*L,В	UС, В	UL, В	соsφ
10	50	0,2	3	7,4	8	65	15,758	0,3
20	50	0,505	14	18,8	40	82	39,78895	0,554
30	50	0,85	38	31	66	89	66,9715	0,894
40	50	0,96	49	35	76	77	75,6384	1,02
50	50	0,92	45	34	74	59	72,4868	0,978
41	50	0,96	48	35	75	75	75,6384	1

С_рез=1/ωX_L =1/(100*3,14*78,79)=40,4 мкФ

U_L=I_L*X_L

cosφ=P/UI

U_C/U=1,5

U_L/U= 1,512768

3.Построение векторных диаграмм:

4.Определение зависимостей U_L, U_C, I, cosφ=f (X_L):

(С=25мкФ)

№ п/п	Измерено						Рассчитано
	U, В	I, А	Р, Вт	UR, В	URL,L,В	UС, В	XL,Ом	UL, В	соsφ
1	50	0,69	25	25,2	55	89	178,899	123,44	0,725
2	50	0,72	28	26,4	62	93	172,792	124,41	0,778
3	50	0,74	30	27	66	95	167,905	124,25	0,811
4	50	0,79	37	28,6	87	101	149,443	118,06	0,94
5	50	0,33	11	12,2	83	41	237,121	78,25	0,667

cosφ=P/UI

U_L=Usinφ+U_C

X_L= U_L/I

Вывод: В данной лабораторной работе мы ознакомились со свойствами неразветвленной цепи, содержащей индуктивную катушку, конденсатор и активное сопротивление, построили векторные диаграммы и зависимости напряжений и токов по результатам измерений.

Для этого сначала мы рассчитывали параметры катушки (опыт проводился без конденсаторов). По рассчитанным данным построили треугольник сопротивлений и векторную диаграмму, изображение которых приведено в отчете. Затем мы определяли зависимости U_L, U_C, I, cosφ=f (C). Этот опыт мы поводили при различных значениях ёмкостей, в том числе и при резонансном (которое по расчетам составило С_рез=40,4). На основе полученных данных мы построили графики зависимостей, на которых хорошо просматривается точка, соответствующая резонансу напряжений, т.е. графическая величина совпала с рассчитанной нами по формулам. Мы получили следующий результат: 

U_C/U=1,5

U_L/U=1,512768.

Далее мы построили векторные диаграммы. Затем мы определяли зависимости U_L, U_C, I, cosφ=f (X_L). Для этого мы снимали показания приборов при установленном на ЛАТРе напряжении 50В и значении ёмкости С=25мкФ. Первый опыт проводился при выведенном сердечнике из катушки, затем, постепенно вводя сердечник, выполнили 5 опытов, последний опыт был при полностью введенном сердечнике. Один из опытов соответствовал режиму резонанса напряжений (по максимуму тока в цепи I=0,79А). По данным опыта построили график необходимых зависимостей.