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	18	0.32	0.17	0.2	5	14
2	19.6	0.23	0.11	0.22	4.6	20
3	20.2	0.28	0.08	0.23	4.4	21
4	19.6	0.3	0.11	0.23	4.6	20
5	21.2	0.22	0.12	0.11	4.5	10
6	23	0.17	0.13	0.06	3.9	8
7	19.7	0.22	0.22	0.0.8	4.3	-8
8	22	0.17	0.15	0.09	3.5	-14
9	23.3	0.15	0.12	0.09	2.9	-18
10	22	0.15	0.14	0.06	3.3	-12
11	22.6	0.16	0.14	0.09	3.3	-16
12	22.4	0.2	0.15	0.14	3.3	-22

Таблица 3.2

№	R,Ом	Rk,Ом	XL,Ом	L,Гн	G,мСм	Gk,мСм	k,гр.
1	105.88	26.3	86.07	0.27	9.5	3.25	73.01
2	178.18	7.6	88.77	0.28	5.6	0.96	85.11
3	252.5	196.25	175.5	0.56	3.96	2.83	41.77
4	178.18	105.79	62.68	0.20	5.61	0.307	30.65
5	176.67	11.39	192.39	0.61	5.66	0.307	86.61
6	176.92	0.59	383.34	1.22	5.65	0.004	89.91

G = I_R/U  = 314.159 рад/с

R = U/I₂

Z_k=

Z_kU/I₃

G_k = R_k/(R_k²+X_k²)

_k = arctg(X_L/R_k)

X_L = L

Таблица 3.3

№	R,Ом	XC, Ом	C, мФ	G, мСм	BC, мСм	, град.
1	89.55	246.25	12.9	11,17	4,06	-19,98
2	146.67	244.45	13	6.83	4,09	-30,91
3	194.17	258.89	12.3	5,15	3,86	-36,85
4	157.14	366.67	8.7	6,36	2,73	-23,23
5	161.43	251.11	12.7	6,20	3,98	-32,70
6	149.33	160	19.9	6,70	6,25	-43,01

B_C = 1/ X_C  = 314.159 рад/с

C = 1/(X_C)

X_C = U/I₃=1/(C)

G = 1/R

R = U/I₂

 = arctg( B_с/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.