лр 3 бр 6 ПР-30 Махонина Солдатова Черевко
.pdfМинистерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева» Кафедра процессов и аппаратов химической технологии
Лабораторная работа №3
«Резонанс в электрической цепи синусоидального тока»
Бригада №6
Выполнили:
Махонина А.А.
Солдатова А.В.
Черевко С.Э.
Группа ПР-30
Проверила: Беляева Ю. А.
Москва 2021
Часть 1. Резонанс напряжений подбором емкости конденсатора C при последовательном соединении элементов R, L, C
Цель работы: Исследование явления резонанса при последовательном и параллельном соединении элементов R, L, C двумя методами:
1.Экспериментальный – имитационное моделирование в среде MultiSim.
2.Расчетный – математическое моделирование в любой среде, например: приложения MathCad, Excel и другие, включая расчет на калькуляторе.
Рисунок 1. Схема электрической цепи в MultiSim
Таблица 3.2. Исследование в MultiSim последовательного колебательного контура при изменении емкости конденсатора С
|
|
|
Установить |
|
|
|
|
|
Измерить |
|
|
|
|
||||
|
№ |
|
С |
|
С |
|
I |
|
P |
|
UR |
|
UL |
|
UC |
|
ULC |
|
п/п |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мкФ |
|
мкФ |
|
А |
|
Вт |
|
В |
|
В |
|
В |
|
В |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
1 |
|
0,2*СРН |
57,894 |
4,765 |
318,000 |
66,707 |
52,392 |
261,976 |
209,584 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
0,4*СРН |
115,788 |
10,166 |
1447,000 |
142,323 |
111,780 |
279,469 |
167,689 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
0,6*СРН |
172,682 |
13,873 |
2696,000 |
194,222 |
152,543 |
255,725 |
103,183 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
0,8*СРН |
231,576 |
15,416 |
3328,000 |
215,818 |
169,489 |
211,892 |
42,389 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
СРН |
289,469 |
15,710 |
3457,000 |
219,943 |
172,743 |
172,743 |
0,000 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
1,2*СРН |
347,364 |
15,577 |
3400,000 |
218,072 |
171,274 |
142,737 |
28,536 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
1,4*СРН |
405,258 |
15,329 |
3292,000 |
214,606 |
168,551 |
120,398 |
48,163 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
1,6*СРН |
463,152 |
15,070 |
3180,000 |
210,985 |
165,707 |
103,574 |
62,134 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
1,8*СРН |
521,048 |
14,833 |
3081,000 |
297,656 |
163,093 |
90,609 |
72,503 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
CНом |
|
155,000 |
|
12,982 |
|
2360,000 |
|
181,742 |
|
142,740 |
|
266,591 |
|
123,851 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Установить |
|
|
|
|
|
Вычислить |
|
|
|
|
||||
|
№ |
|
С |
|
С |
|
XL |
|
XC |
|
Z |
|
S |
|
Q |
|
cosφ |
|
п/п |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мкФ |
|
мкФ |
|
Ом |
|
Ом |
|
Ом |
|
BA |
|
BАр |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
0,2*СРН |
57,894 |
10.996 |
54,982 |
46.16 |
1049,000 |
-999.135 |
0.303 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
0,4*СРН |
115,788 |
10.996 |
27,491 |
21.635 |
2237,000 |
-1706,000 |
0.647 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
0,6*СРН |
172,682 |
10.996 |
18,433 |
15.853 |
3053,000 |
-1432,000 |
0.883 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
0,8*СРН |
231,576 |
10.996 |
13,745 |
14.267 |
3392,000 |
-653,809 |
0.981 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
СРН |
289,469 |
10.996 |
10,996 |
14,000 |
3457,000 |
0 |
1,000 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
1,2*СРН |
347,364 |
10.996 |
9,164 |
14.119 |
3428,000 |
444.774 |
0.992 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
1,4*СРН |
405,258 |
10.996 |
7,855 |
14.348 |
3373,000 |
738.479 |
0.976 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
1,6*СРН |
463,152 |
10.996 |
6,873 |
14.594 |
3316,000 |
936.852 |
0.959 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
1,8*СРН |
521,048 |
10.996 |
6,109 |
14.828 |
3264,000 |
1.076 |
0.944 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
CНом |
|
155,000 |
|
10.996 |
|
20.536 |
|
16.942 |
|
2857,000 |
|
-1609,000 |
|
0.826 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Часть 2. Резонанс токов подбором емкости конденсатора C при параллельном соединении элементов R, L, C
Цель работы: Исследование явления резонанса при последовательном и параллельном соединении элементов R, L, C двумя методами:
1.Экспериментальный – имитационное моделирование в среде MultiSim.
2.Расчетный – математическое моделирование в любой среде, например: приложения MathCad, Excel и другие, включая расчет на калькуляторе.
Рисунок 10. Имитация цепи в MultiSim.
Таблица 3.5. Исследование в MultiSim последовательного колебательного контура при изменении емкости конденсатора С.
|
№ |
|
Установить |
|
|
|
|
|
Измерить |
|
|
|
|
|
||||
|
|
С |
|
С |
|
P |
|
I |
|
IR |
|
IL |
|
IC |
|
ILC |
||
|
п/п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мкФ |
|
мкФ |
|
Вт |
|
А |
|
А |
|
А |
|
А |
|
А |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
1 |
|
0,2*СРН |
59,6 |
1182 |
17,157 |
3,384 |
20,502 |
4,117 |
16,416 |
|
||||||||
2 |
|
0,4*СРН |
119,2 |
1234 |
13,424 |
3,384 |
20,503 |
8,23 |
12,387 |
|
||||||||
3 |
|
0,6*СРН |
178,8 |
1319 |
10,07 |
3,384 |
20,502 |
12,334 |
8,505 |
|
||||||||
4 |
|
0,8*СРН |
238,4 |
1436 |
7,667 |
3,385 |
20,502 |
16,426 |
5,108 |
|
||||||||
5 |
|
СРН |
298 |
1586 |
7,205 |
3,384 |
20,501 |
20,5 |
3,822 |
|
||||||||
6 |
|
1,2*СРН |
357,6 |
1769 |
8,974 |
3,385 |
20,502 |
24,553 |
6,13 |
|
||||||||
7 |
|
1,4*СРН |
417,2 |
1983 |
12 |
3,384 |
20,502 |
28,581 |
9,721 |
|
||||||||
8 |
|
1,6*СРН |
476,8 |
2228 |
15,558 |
3,384 |
20,502 |
32,582 |
13,597 |
|
||||||||
9 |
|
1,8*СРН |
536,4 |
2510 |
19,33 |
3,385 |
20,502 |
36,549 |
17,554 |
|
||||||||
|
10 |
|
CНом |
|
155 |
|
1279 |
|
11,333 |
|
3,384 |
|
~0 |
|
10,697 |
|
10,027 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
№ |
|
Установить |
|
|
|
|
|
Вычислить |
|
|
|
|
|
||||
|
|
С |
|
С |
|
BL |
|
BC |
|
Y |
|
S |
|
Q |
|
cosφ |
|
|
|
п/п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мкФ |
|
мкФ |
|
S |
|
S |
|
S |
|
BA |
|
BАр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
1 |
|
0,2*СРН |
59,6 |
0.093 |
0.019 |
0.078 |
3776 |
3586 |
0.313 |
|
||||||||
2 |
|
0,4*СРН |
119,2 |
0.093 |
0.037 |
0.061 |
2952 |
2682 |
0.418 |
|
||||||||
3 |
|
0,6*СРН |
178,8 |
0.093 |
0.056 |
0.046 |
2216 |
1782 |
0.595 |
|
||||||||
4 |
|
0,8*СРН |
238,4 |
0.093 |
0.074 |
0.035 |
1687 |
887 |
0.851 |
|
||||||||
5 |
|
СРН |
298 |
0.093 |
0.093 |
0.033 |
1586 |
~0 |
1 |
|
||||||||
6 |
1,2*СРН |
357,6 |
0.093 |
0.111 |
0.041 |
1974 |
-878 |
0.896 |
7 |
1,4*СРН |
417,2 |
0.093 |
0.129 |
0.055 |
2641 |
-1745 |
0.751 |
8 |
1,6*СРН |
476,8 |
0.093 |
0.147 |
0.071 |
3423 |
-2599 |
0.651 |
9 |
1,8*СРН |
536,4 |
0.093 |
0.164 |
0.088 |
4253 |
-3439 |
0.588 |
10 |
CНом |
155 |
0.093 |
0.049 |
0.052 |
2494 |
2141 |
0.513 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|