новая папка / LB6
.pdf
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИСТЕТ»
Инженерной школы энергетики Отделение электроэнергетики и электротехники
Лабораторная работа №6
ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЗОНАНСА НАПРЯЖЕНИЙ
Вариант 9
Исполнитель: |
|
студентка группы 5А86 |
Михеева В. А. |
Руководитель: |
|
преподаватель |
Васильева О. В. |
Томск 2020
Цель работы. Исследование резонанса в цепи с последовательным соединением катушки индуктивности и конденсатора при изменении частоты источника питания.
Схемы электрических цепей
Рис. 6.1.
Программа работы
1.Открыть файл LW6. Из поля подсхем Favorites извлечь блок катушки индуктивности ind с номером своего варианта, а из поля КИП Instruments – прибор Bode-Plotter. Собрать остальную часть схемы.
2.Снять показания приборов при замкнутом ключе и записать их в табл.
6.1.
Таблица 6.1
Показания |
|
|
Результаты расчета |
|
|
||||
приборов |
|
|
|
|
|
|
|
||
U |
I |
|
Z |
R |
ХL |
L |
CРЕЗ |
|
Q |
В |
мА |
град |
Ом |
Ом |
Ом |
Гн |
мкФ |
Ом |
- |
100 |
776 |
80,9 |
128.9 |
20.4 |
127.2 |
0.4 |
25 |
127.2 |
6.2 |
3. По результатам измерений определяем параметры катушки индуктивности:
Z = UI =128.9 Ом
R Z cos =20.4 Ом
X = 
Z 2 R2 =127.2 Ом
2
X
L = . =0.4 Гн
4.Вычисляем резонансную емкость, характеристическое сопротивление
идобротность резонансной цепи:
СРЕЗ 12 L =25 мкФ
CL =127.2 Ом
Q 127.2 Ом
R
5. Разомкнуть ключ и снять показания приборов при пяти различных значениях емкости: C СРЕЗ , два значения C СРЕЗ , и два значения C СРЕЗ . Результаты измерений внести в табл. 6.2.
|
|
|
|
|
Таблица 6.2 |
U |
C |
I |
UC |
UK |
|
В |
мкФ |
А |
B |
В |
град |
100 |
8.3 |
0.396 |
150.1 |
51.1 |
-86.3 |
|
16.6 |
1.527 |
289.1 |
196.8 |
-72.9 |
|
25 |
4.725 |
593.9 |
608.9 |
-4.5 |
|
33.3 |
2.556 |
241.1 |
329.3 |
54.9 |
|
41.6 |
1.789 |
135.1 |
230.5 |
66.8 |
6. Рассчитать ток в цепи и напряжения на элементах схемы для трех режимов из п. 4 ( C СРЕЗ , C СРЕЗ , C СРЕЗ ). Угол сдвига фаз вычислить по
формуле arctg XR . Результаты внести в табл. 6.3 и сравнить с данными
опыта по п. 4.
Таблица 6.3
U |
С |
XC |
X |
Z |
I |
UC |
UL |
UR |
UK |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
мкФ |
Ом |
Ом |
Ом |
А |
В |
В |
В |
В |
град |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
8.3 |
381.7 |
-254.5 |
255.3 |
0.392 |
149.5 |
49.8 |
7.983 |
50.5 |
-85.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
127.2 |
0 |
20.4 |
4.906 |
624.3 |
624.3 |
100 |
632.3 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
41.6 |
76.3 |
50.9 |
54.8 |
1.824 |
139.3 |
232.1 |
37.2 |
235 |
68.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
XC 1 381.7 Ом
C
X X L XC =-254.5 Ом
3
Z 
R2 X L XC 2 255.3 Ом
I UZ 0.392 A
UC IX C 149.5 В
UL IXL 49.8 В
U R IR 7.983 В
U K I 
R2 X L2 50.5 В
arctg |
X |
arctg |
X L XC |
-85.4 град |
|
|
|||
|
R |
|
R |
|
7. Построить векторные диаграммы по результатам расчета. 7.1 Векторная диаграмма при условии, что C СРЕЗ .
mI= 10 A/см; |
mU=0.07 B/см. |
Рис. 6.2.
4
7.2 Векторная диаграмма при условии, что C СРЕЗ . mI= 1 A/см; mU=0.01 B/см.
|
Рис. 6.3. |
7.3 Векторная диаграмма при условии, что C СРЕЗ . |
|
mI= 2 A/см; |
mU=0.03 B/см. |
Рис. 6.4.
5
8. Построить графики зависимостей (С) и I(С) по данным табл. 6.2. 8.1 Зависимость (С).
Рис. 6.5.
8.2 Зависимость I(С).
Рис. 6.6.
6
9.Вывод
Входе выполнения лабораторной работы изучили резонанс в цепи с последовательным соединением катушки индуктивности и конденсатора при изменении частоты источника питания.
7
8