Исследование цепи переменного тока с резистором и конденсатором

Министерство образования Республики Беларусь

Гомельский государственный технический университет

им. П. О. Сухого

    Кафедра ТОЭ

ОТЧЁТ

по расчётно-лабораторной работе № 2.2

«Исследование цепи переменного тока с резистором и конденсатором»

                          Стенд № 6                                                          Вариант №

Выполнил студент группы ЭП-21

Губоревич Д.П.

Принял преподаватель

Брель В. В.

Гомель 2010

Цель работы:

1.  Получение навыков измерения параметров резистора, конденсатора и катушки индуктивности.

2.   Снятие вольт-амперных характеристик элементов электрической цепи синусоидального тока.

3.  Измерение разности фаз между гармоническими напряжениями и токами.

Краткие сведения об эксперименте (программа):

1.   Определить фактические параметры резисторов, конденсаторов и индуктивных катушек на заданной частоте и сравнить их с номинальными параметрами.

2.  Снять вольт-амперные характеристики (ВАХ) конденсаторов и индуктивных катушек.

3.  Снять ВАХ источника переменного напряжения и определить его параметры.

4.  Измерить разность фаз между напряжением и током в резисторе, к4оденсаторах и индуктивных катушках.

Схемы замещения исследуемых электрических цепей:

Схема цепи для измерения фактических параметров исследуемых элементов:

Схема с последовательным соединением и эквивалентная ей схема с параллельным соединением для определения  параметров исследуемых элементов

 

Перечень приборов и элементов:

- регулируемый источник ИР постоянного напряжения;

- регулируемый стабилизированный источник переменного напряжения;

- Пассивные элементы 01…10 – резисторы; 14…19 – конденсаторы; 11…12 – индуктивные катушки и БПС; 

- измерительные приборы и осциллограф, установленные на стенде.

Расчетные формулы и вычисления:

 Ом

 Вт

 Ом

 град.

 Вар

6.  Результаты исследований (таблицы, графики, векторные диа­граммы и т.д.):

Таблица 2.1:

Исходные постоянные величины	N п/п	R var	Измерено		Вычислено
			I	φ	Z	P	φ
		Ом	А	град.	Ом	Вт	град
U=10 В f=1176 Гц C=0,9 Ом	1	40	0,069	84,7	144,9	0,19	73,98
	2	80	0,061	63,5	163,9	0,297	60,78
	3	120	0,053	41,3	188,7	0,337	50,51
	4	160	0,045	33,1	222,2	0,324	43,94
	5	200	0,039	27,3	256,4	0,304	38,74
	6	240	0,035	24,8	285,7	0,294	32,86

Таблица 2.2

Исходные постоянные величины	N п/п	Xc var	С var	Измерено		Вычислено
				I	φ	Z	Q	φ
		Ом	мкФ	А	град	Ом	ВАр	град
U=10 В f=1176 Гц R=150 Ом	1	40	3,38	0,058	11,5	172,4	0,135	14,9
	2	80	1,69	0,055	20,7	181,8	0,242	28,1
	3	120	1,13	0,05	28,96	200	0,3	38,7
	4	160	0,85	0,046	33,1	217,4	0,339	46,8
	5	200	0,68	0,041	37,24	243,9	0,336	53,1
	6	240	0,56	0,036	43,9	277,8	0,311	58

Таблица 2.3

Исходные постоянные величины	N п/п	var f	Измерено		Вычислено
			I	φ	Z	Xc	P	Q	φ
		Гц	А	град	Ом	Ом	Вт	ВАр	град
U=10 В R=150 Ом С=0,53 мкФ	1	1	0,031	72	322,6	285,6	0,144	0,27	62,3
	2	1,53	0,041	53,7	243,9	192,3	0,252	0,32	52
	3	2,07	0,048	48,4	208,3	144,5	0,346	0,33	43,9
	4	2,61	0,052	36	192,3	120,3	0,406	0,32	38,7
	5	3,16	0,054	30	185,2	108,6	0,437	0,31	35,9
	6	3,72	0,057	32,72	175,4	90,9	0,487	0,29	31,2

Таблица 2.4

Схема замещения	R	C	Rэ	Cэ	U	I	P
	Ом	мкФ	Ом	мкФ	В	А	Вт
Последовательная	150	0,53			10	0,031	0,144
Параллельная			750	0,42	10	0,031

Графики:

График зависимости  угла между вектором силы тока и вектором напряжения от сопротивления

График зависимости  угла между вектором силы тока и вектором напряжения от емкости конденсатора

График зависимости  угла между вектором силы тока и вектором напряжения от частоты

График зависимости  полного сопротивления цепи от активного сопротивления

График зависимости  активной мощности цепи от частоты

Выводы: В ходе проведения данной лабораторной работы были получены навыки

                  измерения параметров резистора, конденсатора и катушки индуктивности, а

                 так же  разности фаз между гармоническими напряжениями и токами. Кроме

                 этого были определены зависимости некоторых параметров цепи от других,

                 а именно: