3.2.2. Векторные диаграммы.
Рисунок 16 – Векторная диаграмма цепи с индуктивностью ( ).
Рисунок 17 – Векторная диаграмма
RL – цепи (
).
Рисунок 18 – Векторная диаграмма RС' – цепи ( ).
Рисунок 19 – Векторная диаграмма RС'' цепи ( ).
Рисунок 20 - Векторная
диаграмма RLC' цепи
(
).
Рисунок 21 – Векторная диаграмма RLC'' цепи ( ).
Рисунок 22 – Треугольники
токов и проводимостей для цепи с
индуктивностью (
).
Рисунок 23 – Треугольники
токов и проводимостей для RL
– цепи (
).
Рисунок 24 – Треугольники токов и проводимостей для RС' – цепи ( ).
Рисунок 25 – Треугольники
токов и проводимостей для RС''
– цепи (
).
Рисунок 26 – Треугольники токов и проводимостей для RLC' цепи ( ).
Рисунок 27 – Треугольники Треугольники токов и проводимостей для RLC'' цепи ( ).
3.2.3. Временные диаграммы.
Рисунок28 – Временная диаграмма напряжения, тока и мощности RLC' цепи.
Рисунок 29 – Временная диаграмма напряжения, тока и мощности RLC'' цепи.
3.2.4. Расчет эквивалентной цепи.
Для RLC' цепи
;
цепь имеет индуктивный характер.
Эквивалентная индуктивность
.
Для RLC'' цепи
эквивалентная емкость
3.3. Исследование цепи при смешанном соединении.
Схема цепи приведена на рисунке 30.
Рисунок 30 – Схема для исследования цепи при смешанном соединении.
3.3.1. Опытные и расчетные данные.
Результаты измерения параметров цепи приведены в таблице 6.1.
Результаты вычислений параметров цепи на основании экспериментальных данных приведены в таблице 6.2.
Таблица 6.1.
Измерено |
||||
Uab |
Ubc |
Uac |
I1 |
I2 |
76 |
60 |
96 |
0,94 |
0,47 |
Таблица 6.2.
Вычислено |
||||||||||
I3 |
φ |
φк |
R |
Rк |
Xк |
Xс |
Lк |
С |
Rц |
Xц |
0,8 |
22 |
60 |
75 |
40,43 |
70,02 |
127,66 |
0,23 |
24,9 |
954,7 |
38,3 |
Для нахождения неизвестных параметров цепи построим векторную диаграмму (рисунок 31).
Определим графически ток
,
углы сдвига фаз напряжения и тока на
катушке и на входе цепи (см. рис.).
Величину сопротивления R
найдем по формуле:
.
Величину активного и индуктивного сопротивлений катушки найдем по формулам:
Величину емкостного сопротивления вычислим по формуле:
Индуктивность и емкость вычислим по формулам:
Активное и реактивное сопротивление всей цепи вычислим по формулам:
4. Вывод
В ходе работы были экспериментально проверены основные соотношения, связывающие параметры линейных цепей переменного синусоидального тока при различных схемах соединения нагрузки.
Применяемые в работе активные сопротивления можно считать идеальными (у идеального резистивного элемента φ=0, в работе получен угол φ=0). Применяемые конденсаторы приближенно можно считать идеальными емкостными элементами (φ=-880, идеальная емкость характеризуется φ=-900). Применяемые индуктивные элементы нельзя считать идеальными индуктивностями (φ=60..620, идеальная индуктивность характеризуется φ=900; реальный элемент обладает существенным активным сопротивлением).