|
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Электромеханический факультетКафедра ТОЭ |
Определение параметров двухполюсников
Схема соединения:
Подготовил:
Петров Ю.А.
Преподаватель:
Лебедева Алла
Анатолиевна
Санкт-Петербург
2008г.
1. Измерениепараметровдвухполюсника
1.1 Резистор
N |
U, В |
I, A |
P, Вт |
Z |
R |
X |
φ |
Ом |
|||||||
1 |
50 |
3 |
135 |
16,7 |
15,0 |
7,3 |
25,9 |
2 |
60 |
3,7 |
210 |
16,2 |
15,3 |
5,3 |
18,9 |
3 |
70 |
4,3 |
295 |
16,3 |
16,0 |
3,2 |
11,5 |
Среднее значение |
16,4 |
15,4 |
5,3 |
18,8 |
Пример расчета по третьей строке:
Z=U/I=70/4,3=16,2 (Ом)
R=P/I2=295/(4,3)2=15,8 (Ом)
X=±(Z2-R2)1/2==±((16,3)2-(16)2)1/2=3,2 (Ом)
φ=arccos(R/Z)=arcos(16/16,3)=11,50
Z2=15,4+j5,3
1.2 Катушка
N |
U, В |
I, A |
P, Вт |
Z |
R |
X |
φ |
Ом |
|||||||
1 |
90,0 |
2,6 |
15,0 |
34,6 |
2,2 |
34,5 |
86,4 |
2 |
100,0 |
3,2 |
30,0 |
31,5 |
3,0 |
31,4 |
84,6 |
3 |
130,0 |
3,7 |
45,0 |
34,9 |
3,2 |
34,7 |
84,7 |
Среднее значение |
33,7 |
2,8 |
33,5 |
85,2 |
Пример расчёта по первой строке:
R=P/I2=15/(2.6)2=2,2 (Ом)
Z=U/I=90/2.6=34.6 (Ом)
X=±(Z2-R2)1/2==±((34.6)2-(2,2)2)1/2=34.5 (Ом)
φ=arccos(R/Z)=arcos(2,2/34.6)=86,40
XL=33.5 (Ом)
Z3=2,8+j33,5
1.3 КонденсаторС=50 мкф
N |
U, В |
I, A |
P, Вт |
Z |
R |
X |
φ |
Ом |
|||||||
1 |
60,0 |
0,9 |
0,0 |
66,7 |
0,0 |
66,7 |
90,0 |
2 |
100,0 |
1,6 |
0,0 |
63,5 |
0,0 |
63,5 |
90,0 |
3 |
150,0 |
2,4 |
0,0 |
63,8 |
0,0 |
63,8 |
90,0 |
Среднее значение |
64,7 |
0,0 |
64,7 |
90,0 |
Пример расчета по второй строке:
R=P/I2=0 (Ом)
Z=U/I=100/1.6=63,5 (Ом)
X=±(Z2-R2)1/2==±((63,5)2-(0)2)1/2=63,5 (Ом)
φ=arccos(R/Z)=arcos(0/63,5)=900
Xcср=64,7 (Ом)
XC=1/2π*f*C=1/2*3.14*50*50*10-6=63.7 (Ом)
Значения реактивного сопротивления конденсатора, полученные опытным путем и экспериментально, оказались близки друг другу, относительная погрешность измерений
γXc=(Xccp-Xc)/Xc*100%=1/63,7*100%=1,6%, что свидетельствует о высокой точности проведенных измерений.
Z1=-j64,7
1.4Всяцепь
N |
U, В |
I, A |
P, Вт |
Z |
R |
X |
φ |
Ом |
|||||||
1 |
90,0 |
1,4 |
20,0 |
64,3 |
10,2 |
63,5 |
80,9 |
2 |
110,0 |
1,8 |
35,0 |
62,9 |
11,4 |
61,8 |
79,6 |
3 |
130,0 |
2,1 |
50,0 |
61,2 |
11,1 |
60,2 |
79,6 |
Среднее значение |
62,8 |
10,9 |
61,8 |
80,0 |
Пример расчета по первой строке:
R=P/I2=20/(1,4^2)=10,2 (Ом)
Z=U/I=90/1.4=64,3 (Ом)
X=±(Z2-R2)1/2==±((64,3)2-(10,2)2)1/2=63,5 (Ом)
φ=arccos(R/Z)=arcos(10,2/63,5)=80,90
Z=R+jX=10,9-j61,8(Ом)
2. Расчеткомплексногосопротивлениядвухполюсника
Перейдём к комплексным сопротивлениям:
Z1=-j64,7 (Oм)
Z2=15,4+j5,3 (Ом)
Z3=2,8+j33,5 (Ом)
ZПОЛН=((Z2*Z3)/(Z2+Z3))+Z1=9,9-j56,6
Знак “-“ означает, что реактивное сопротивление двухполюсника носит емкостной характер.
φ=arctg(X/R)=arctg(56,6/9,9)=80,1 0
Вывод: полное сопротивление, полученное аналитическим путём, достаточно точно совпадает расчетным. Незначительное расхождение результатов связано с инструментальной и методической погрешностью.
Анализируя работу по определению комплексного сопротивления двухполюсника, выяснили, что цепь носит емкостный характер.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.