МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра теоретических основ электротехники

Лабораторная работа N 3

ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕПИ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА ПРИ ПАРАЛЛЕЛЬНОМ СОЕДИНЕНИИ R-L И R-C

Выполнил:

студент группы

Принял:

преподаватель

УФА – 2001

Цель: экспериментальная проверка основных теоретических соотношений

в цепи синусоидального тока при параллельном соединении активного

и реактивного сопротивления.

В работе используются следующие элементы и блоки стенда ЛСЭ-2,

а также настольные приборы:

а) сопротивление 30 Ом – резистор 30 Ом, 50 Вт блока резисторов;

б) переменное сопротивление 220 Ом – резистор 220 Ом, 50 Вт блока «Резисторы», который подсоединяется клеммами 1 и 2;

в) индуктивность L_k и сопротивление R_k – индуктивные катушки блока «Индуктивность». Будут использованы одна катушка, а также две и три последовательно соединенные катушки;

г) емкость С –переменная емкость С₁ блока «Конденсаторы»;

д) вольтметр V – вольтметр pV₂ блока приборов;

е) амперметры А₁, А₂, А₃ – амперметр I₁, I₂, I₃ блока «Контроль I»;

ж) блок «Коммутатор»;

з) блок «Фазометр»;

и) ваттметр W –настольный ваттметр;

к) осциллограф – настольный осциллограф типа CI-5;

л) тестер, который работает в режиме амперметра и подключается к клеммам РАI блока «Контроль I». Изменяя положение верхнего переключателя блока «Контроль I», можно изменить ток в любой ветви исследуемой схемы.

Таблица 3.1

№	U, В	I1, А	I2, А	I3, А	P, Вт	, град.
1	30,1	0,56	0,28	0,35	14,4	34
2	30,0	0,78	0,54	0,35	22,5	26
3	29,9	0,95	0,72	0,35	27,9	20
4	30,0	0,50	0,21	0,35	12,6	42
5	30,1	0,35	0,21	0,15	10,5	20
6	30,0	0,29	0,21	0,08	9	14
7	30,0	0,24	0,21	0,10	6,9	-22
8	30,0	0,20	0,16	0,10	5,4	-30
9	30,0	0,18	0,14	0,10	4,5	-44
10	29,9	0,21	0,18	0,10	5,5	-28
11	30,0	0,24	0,18	0,14	5,75	-45
12	30,0	0,26	0,18	0,18	6	-53

Таблица 3.2

№	R,Ом	Rk,Ом	XL,Ом	L,мГн	G,мСм	Bk,мСм	Gk,мСм	k,гр.	,гр.
1	107,5	49.373	70.385	224.043	9,3	9.52	6.678	54.95	30.79
2	55,556	44.02	73.516	234.009	18	10.012	5.995	59.088	22.65
3	41,528	44.274	73.021	232.433	24,08	10.013	6.071	58.77	18.37
4	142,86	48.616	70.564	224.612	7	9.61	6.621	55.434	35.20
5	143,33	17.851	91.974	292.763	6,977	2.281	4.427	27.26	11.31
6	142,86	37.453	0	0	7	0	2.667	0	0

G = I_R/U = 0,28/30,1 = 9,3 мСм  = 314.159 рад/с

R = 1/G

Y_k = I_k/U

Y = I/U

G_k = (Y² – Y_k² – G²)/(2*G)

B_k =

 = arctg( B_k/(G + G_k))

_k = arctg(X_L/R_k) = arctg(B_k/G_k)

X_L = B_k/Y_k²

R_k = G_k/Y_k²

L = X_L/

Таблица 3.3

№	R, Ом	XC, Ом	C, мкФ	G, мСм	BC, мСм	, град.
1	142,857	300	10,6	7	3,333	-25.46
2	187,5	300	10,6	5,333	3,333	-32
3	214,286	300	10,6	4,667	3,333	-35.54
4	166,113	299	10,6457	6,02	3,344	-29.05
5	166,667	214,286	14,8544	6	4,667	-37.87
6	166,667	166,667	19,0986	6	6	-45

B_C = I_C/U = 0.1/30 = 3.333 мСм

C = B/

X_C = 1/B_C

G = I_R/U

R = 1/G

Векторные диаграммы.

Вывод: Сняв показания Фазометра и рассчитав угол сдвига фаз , можно

сравнить экспериментальные и расчетные величины угла . Если

измеренные данные угла сдвига фаз  (табл. 3.1) за верные, то расчетные значения угла , по сравнению с измеренными,

отличаются в случае, когда мы уменьшаем активное сопротивление,

в среднем на 2- 4 меньше, а в случае уменьшения реактивного

сопротивления меньше на 6- 7 для цепи параллельного

соединения R – L. Для цепи параллельного соединения R – C

расчетный угол сдвига фаз  в случае увеличения активного сопротивления на 2- 3 меньше измеренного. При уменьшении реактивного сопротивления расчетный угол сдвига фаз  больше измеренного на 7- 8.

Для цепи параллельного соединения R – L при увеличении активного сопротивления угол сдвига фаз  уменьшается. При уменьшении реактивного сопротивления угол  уменьшается. Для цепи параллельного соединения R – C при увеличении активного сопротивления угол сдвига фаз уменьшается. При уменьшении реактивного сопротивления угол  уменьшается.

В цепи параллельного соединения R – С, при увеличении активного сопротивления, его проводимость уменьшается, т.к. проводимость реактивного сопротивления не изменилась, то модуль полная проводимость цепи уменьшается. При увеличении реактивной и неизменной активной проводимостей модуль полной проводимости будет увеличиваться. В цепи параллельного соединения R – L, при уменьшении активного сопротивления его проводимость увеличивается, а т.к. реактивная проводимость неизменна, модуль полной проводимости цепи будет увеличиваться. При уменьшении реактивной проводимости и неизменной активной модуль полной проводимости цепи будет уменьшаться.