Изучение амплитудных и фазовых соотношений напряжений и токов в последовательных RL- и RC-цепях

Уральский государственный технический университет

Кафедра автоматики и управления в технических системах

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ RL- И RC-ЦЕПИ

ПРИ ГАРМОНИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

Отчет по лабораторной работе

                                                                                    Группа       Р-230Т

                                                                                  Студенты:  Егоров А.А.

                                                                                                     Унжаков С.А.

                                                                                                     Костров Е.

Екатеринбург 2003

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Изучение амплитудных и фазовых соотношений напряжений и токов в последовательных RL- и RC-цепях.

2. ХОД РАБОТЫ

2.1 . Исследование амплитудных и фазовых соотношений напряжений и тока в последовательной RL-цепи (рис. 1)

·  На стенде №1 собрали последовательную RL-цепь (рис.1), используя симметричный выход генератора при внутреннем сопротивлении 5 Ом, R₇=4.69 кОм, L=843 мГн;

·  к зажимам генератора подключили вольтметр переменного тока и установили напряжение U=1В на частоте F=1кГц;

·  вольтметром переменного тока измерили напряжения на индуктивности U_L=0,73 В и на сопротивлении U_R=0,66 В (зажим вольтметра, соединенный с корпусом, должен быть подключен, как показано на рис. 2);

·  диаграмма напряжений

       

       Im

               U=1B           U_L = 0,73B

 

                U_R=0,66B    1   I  Re

                   Рис. 3

Ток в цепи I=U_R/R₇   I=0.66/(4.69*10³)=0.14 мА

Проверка второго закона Кирхгофа  SŮ_i =SĖ_i

E=  0,98 В

·  индуктивное сопротивление

    x_L= 4.69*10³(0.73/0.66)=5.19 кОм

·  индуктивность

        

   L= 5.19*10³/(2*3.14*10³)=0.83 Гн       

·  полная мощность Р=Е*I           P=1*0,14*10^-3=0,14 мВт

активная мощность P_R=I*U_R      P_R=0,14*10^-3*0,66=0,0924 мВт

реактивная мощность P_L=I*U_L   P_L=0,14*10^-3*0.73=0.1 мВт 

       Im

                P=0,140мВт           

   P_L=0,100мВт

 

           P_R =0,092мВт       Re

                   Рис. 4

2.2  Зависимость напряжения на индуктивности U_L и на сопротивлении U_R от частоты при напряжении генератора U=1В. 

Таблица 1

UL(B)	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9
UR(B)	0.96	0.94	0.92	0.89	0.84	0.77	0.69	0.58	0.42
F (Гц)	85	180	300	400	540	700	900	1230	2000