КАФЕДРА ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ
ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
ОТЧЕТ
о лабораторной работе №2
«Определение параметров двухполюсников»
Работу выполнил студент группы 3022/1
Сморгонский А. В.
Работу принял преподаватель
Важнов С. А.
Санкт-Петербург, 2005 г.
1. Цель работы:
Практическое ознакомление с измерением тока, напряжения, мощности и угла сдвига фаз на примере исследования простых линейных электрических цепей
2. Рабочие формулы и исходные данные:
С = 50 мкФ
3. Схема установки:
4. Программа работы:
4.1 Определение эквивалентных параметров двухполюсника:
Табл. 1. Результаты измерений и их обработка
№ |
Результаты измерений |
Результаты вычислений |
|||||||
UВХ, В |
IВХ, А |
IC, А |
IR, А |
P, Вт |
Z, Ом |
R, Ом |
X, Ом |
cosj |
|
1 |
70 |
2,1 |
0,93 |
1,95 |
130 |
33,33 |
29,48 |
±15,55 |
±0,88 |
2 |
100 |
3,0 |
1,35 |
2,80 |
270 |
33,33 |
30,00 |
±14,52 |
±0,90 |
3 |
130 |
4,0 |
1,75 |
3,65 |
470 |
32,50 |
29,34 |
±13,89 |
±0,90 |
Среднее: |
33,05 |
29,61 |
±14,65 |
±0,89 |
Приведем пример расчета для первой строки:
4.2 Проверка законов Кирхгофа:
1) Проверка первого закона Кирхгофа:
Результаты измерений: UВХ = 100 В, IL = 3,05 A, IC = 1,35 A, IR = 2,8 A.
Векторная диаграмма:
Масштаб: в 2 кл. – 1 А,
Направим вектор IR вертикально вверх. Поскольку резистор R и конденсатор C соединены параллельно, вектор IC опережает вектор IR на . Векторная сумма этих векторов, согласно первому закону Кирхгофа, должна быть равна вектору IL. Вычислим значение модуля вектора IL и сравним его со значением, полученным экспериментально:
Видим, что экспериментальное и теоретическое значения почти совпадают, что доказывает справедливость первого закона Кирхгофа.
2) Проверка второго закона Кирхгофа:
Результаты измерений: Uвх = 100 В, UL = 89 В, UC = 89 В, UR = 89 В.
Векторная диаграмма:
Масштаб: в 2 кл. – 1 А,
в 2 кл. – 30 В.
Используем исходную векторную диаграмму из предыдущего пункта. Далее, учитывая, что UL опережает IL на , отложим вектор UL. Построим вектор UR,C, который совпадает по фазе с IR. Геометрическая сумма векторов UL и UR,C, согласно второму закону Кирхгофа, должна равняться вектору UВХ. Вычислим значение модуля вектора UВХ и сравним его со значением, полученным экспериментально:
Видим, что экспериментальное и теоретическое значения почти совпадают, что доказывает справедливость второго закона Кирхгофа.
4.3 Расчет параметров элементов цепи (на основе данных п. 4.2):
1) Сопротивление:
2) Индуктивность:
3) Емкость:
4.4 Расчет эквивалентных параметров (на основе данных п. 4.3) и сравнение с п. 4.1:
Сравнивая полученные значения с результатами вычислений п. 4.1 убеждаемся, что они примерно одинаковы.
5. Выводы и анализ полученных результатов:
В результате проделанной работы, в соответствии с заданием, мы определили эквивалентные параметры двухполюсника:
Z = 33,33 Ом, R = 29,48 Ом, X = ±15,55 Ом, cos j = ±0,88.
Построив векторные диаграммы и произведя необходимые расчеты, мы убедились в справедливости законов Кирхгофа.
Кроме того, вычисленные эквивалентные параметры цепи на основе второго опыта, оказались почти равными этим же параметрам, вычисленным по результатам первого опыта.
Погрешность может быть вызвана погрешностью приборов и отклонением от линейности элементов двухполюсника.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.