Лабораторные работы5 / Отчет004-1

ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ.

Кафедра Электротехника и транспортное электрооборудование.

Отчет

о выполнении лабораторной работы №4

«Исследование неразветвленных электрических цепей гармонического тока»

Работу выполнили студенты гр. 05МО1:

Шеин Е.В.

Салихов Х.Х.

Работу приняла: Егорова О.В.

Пенза, 2007 г.

1. Объект исследования- неразветвленные цепи переменного тока, состоящего из резистора, катушки индуктивности и конденсатора.

2. Цель работы- определение соотношений между токами, напряжениями и мощностями в неразветвленных цепях гармонического тока.

3. Программа работы

Перед выполнением работы рассчитать и построить вольтамперные характеристики резистора, катушки индуктивности и конденсатора. Для заданных вариантов схем рассчитать ток, напряжения на элементах, разность фаз напряжения и тока, мощности и эквивалентные сопротивления.

Экспериментально снять вольтамперные характеристики элементов. Для заданных схем измерить ток, напряжения на элементах и разность фаз входного напряжения и тока.

Обработать и проанализировать полученные результаты, сделать выводы в соответствие с рабочим заданием.

4. Схема эксперимента и примеряемое оборудование

Схема эксперимента представлена на рис. 1

Рис. 1

Технические характеристики измерительных приборов и оборудования сведены в таблицу 1.

Таблица 1

Наименование и тип	система	Класс точности	Предел измерения	Цена деления
1)генератор сигналов низкочастотный ГЗ-109
2)милливольтметр ВЗ-38	электронный	4,0 2,5	10в 300мв	0,2 в/дел 5мв/дел
3)осциллограф двулучевой С1-69

5. Предварительный расчёт

5.1 Расчёт вольт амперной характеристики резистора, катушки индуктивности и конденсатора.

Заданные величины:

(Ом), (мГн), (мкФ), (Гц)

(Ом)

(Ом)

Для схемы 1.

(А) (Схема 1)

Для схемы 2.

(А) (Схема 2)

Для схемы 3.

(А) (Схема 3)

Расчёт вольтамперной характеристики изображены на рисунках 2,3,4.

5.2 Расчёт тока, напряжения на элементах

Заданные величины: (Ом), (мГн), (мкФ), (Гц), (В)

Для схемы 4.

(Ом)

(Ом)

=>

(А)

(В) (Схема 4)

(В)

(ВА)

(Вт)

(Вар)

Для схемы 5.

(Ом)

(Ом)

=>

(А)

(В) (Схема 5)

(В)

(ВА)

(Ом)

(Вар)

Для схемы 6.

(Ом)

=>

(Ом)

(Гн)

(А)

(В) (Схема 6)

(В)

(В)

(ВА)

(Ом)

(Вар)

Результаты предварительных расчётов занесены в таблицу 2.

6. Обработка результатов эксперимента

Для схемы 4.

(Ом)

(Ом)

(Ом)

(Гн)

(ВА)

(Вт)

(Вар)

Для схемы 5.

(Ом)

(Ом)

(Ом)

(мкФ)

(ВА)

(Вт)

(Вар)

Для схемы 6.

(Ом)

(Ом)

(Ом)

(Гн)

(ВА)

(Вт)

(Вар)

Результаты обработка экспериментальных данных внесены в таблицу 2.

Таблица 2.

Вид нагрузки	Способы определения величины	U, B	UR, B	UL, B	UC, B	I, мА	, град	S, ВА
	расчет	6	3,63	4,775	-	37,1	52,7	0,22
	эксперимент	6	3,4	4,7	-	35	52	0,222
	расчет	6	5,1	-	3,2	52	-32	0,31
	эксперимент	6		-			-32,1	0,312
	расчет	6	4,94	6,49	3,06	50	34,6	0,3
	эксперимент	6	5	6,5	2,9	48,5	34,77	0,3

Продолжение таблицы 2

Вид нагрузки	Способы определения величины	P, Bт	Q, вар	Zэ, Ом	Rэ, Ом	Xэ, Ом	Lэ, мГн	Сэ, мкФ
	расчет	0,135	0,177	161,85	98			-
	эксперимент	0,135	0,177	161,7	97,8	128,7	4,1	-
	расчет	0,26	-0,165	115,54	98		-
	эксперимент	0,265	-0,166	115,4	98,1	-61,33	-	0,52
	расчет	0,249	0,17	119	98
	эксперимент	0,247	0,171	120	98,8	68,4	2,2	0,52

Для I и U_L разность фаз составляет +90^о, для U_C и I – -90^о. Разность фаз между U_R и I равна 0, т.е. колебания синфазные.

По экспериментальным данным были построены векторные диаграммы:

Схема 1	Схема 2	Схема 3
UR I U UL	UR U I UC	I UC UR U UL

Анализ полученных результатов.

При сравнении экспериментальных и расчетных данных, составляющая, для различных величин, от 0 до 16%, что говорит о погрешностях как в измерениях ,так и в вычислениях.

Согласно экспериментальным данным, все элементы являются линейными, что отображается на диаграмме в виде векторов, проходящих через начало координат и соответствует теоретическим предположениям.

Для схем 1 и 3 U опережает I на, соответственно, 70^о и 55^о, для схемы 2 U отстает от I на 52^о.