Лабораторные работы №1-5 / лаба №3 по ТОЭ
.doc
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 Lk и сопротивление Rk – 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 = IR/U = 314.159 рад/с
R = U/I2
Zk=
ZkU/I3
Gk = Rk/(Rk2+Xk2)
k = arctg(XL/Rk)
XL = 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 |
BC = 1/ XC = 314.159 рад/с
C = 1/(XC)
XC = U/I3=1/(C)
G = 1/R
R = U/I2
= arctg( Bс/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.