Исследование цепи переменного тока при последовательном соединении катушки индуктивности и конденсатора

Тема: исследование цепи переменного тока при последовательном соединении катушки индуктивности и конденсатора.

Цель: изучить поведение цепи при последовательном соединении катушки индуктивности и конденсатора на синусоидальном токе.

Приборы и оборудование: РС, EWB.

Порядок выполнения работы:

1. Рассчитать ток, падение напряжения на резисторе, катушке и конденсаторе.

2. Построить векторную диаграмму цепи. Составить баланс мощности.
3. Собрать схему в EWB.
4. Подключить осциллограф к точке1 каналом А и к точке 2 каналом В. Зарисовать осциллограмму.
5. По осциллограмме определить мгновенные значения напряжения на шунте. Рассчитать мгновенные значения тока и угол сдвига фаз между током и входным напряжением.
6. Определить действующие значения тока в цепи(Iд=Iмгн/).
7. Подключить вольтметр к шунту. Измерить напряжение на шунте, найти ток цепи.
8. Сравнить ток в п.6 и п.7. Сделать вывод.
9. Подключить осциллограф к шунту каналом А и к реальному конденсатору каналом В. Зарисовать осциллограмму.
10. По осциллограмме определить мгновенные значения напряжения реального конденсатора.
11. Объяснить полученный угол начальной фазы.
12. Определите действующие значения напряжения на конденсаторе.
13. Подключить вольтметр к реальному конденсатору. Измерить напряжение.
14. Повторить п.9-13 для реальной катушки.
15. Рассчитать сопротивление реального конденсатора зная ток и напряжение. Найти активную и реактивную составляющие.
16. Повторить п.15 для реальной катушки.
17. Рассчитать полное сопротивление цепи зная ток и напряжение. Найти активную и реактивную составляющие.
18. Рассчитать полное сопротивление цепи, зная параметры схемы. Сравнить с п.17. Сделать вывод.

U(t)=1.5 sin(ωt-50); Rш=100 Ом; R2=400 Ом; С=30,2 нФ, R1=100 Ом; L=40.6 мГн

ЛР.Т1104.21.02.9823

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Разраб.

Рыженко

Лабораторная

работа №10

Лит.

Лист

Листов

Пров.

Лизунова

У

ГГМТ  ТОС-21

Н.контр.

Утв.

1.      Zэкв= R1-jXc+R2+jXL+Rш=600+j510-j2636=600-j2326

jXL=jωL=2000*6.28*0.0406=j510

jXc=1/ωc=1/2000*6.28*30.2*109

8

Uш=IRш=0,00068еj24*100=0.068 еj24 B

URL=I(jXL+R1)=0.00068 еj24(100+j500)=0.00068 еj24*520 еj79=0.35 еj103 B

URC= I(R2- jXc)= 0.00068 еj24(400-j2636)= 0.00068 еj24*2666 еj81=1.81 еj105 B

      2. φa=0;

φв= φa-IRш =-(0,00062+j0,00028)100=-0,062-j0,028 В

φc= φв+I jXc = -0,062-j0,028+(0,00062+j0,00028)j2636= -0.8+j1.606 В

φd= φc-I R2=-0.8+j1.606-(0,00062+j0,00028)400=0.552+j1.494 В

φe= φd-I jXL =0.552+j1.494-(0,00062+j0,00028)j510=0.695+j1.178  В

φf= φf-R1=0.695+j1.178-(0,00062+j0,00028)100=0.633+j1.15 В

Баланс мощностей:

S=1.5 е-j50*0,00068е-j24=0.00102е-j24=0.00028-j0.00098 B.A

Q=I2(XL-Xc)=0.000000462(-2126)=-0.00098 Bap

P=UIcosφ=1.5*0.00068*0.3=0.00029 Вт

4.

ЛР.Т1104.21.02.9823

Лист

2

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Uш(t)=                                                      φ=5/25*360=72

 9.

 14.

ЛР.Т1104.21.02.9823

Лист

3

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

ЛР.Т1104.21.02.9839

Лист

4

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата