Лаба 2 резонанс напряжений

Министерство Образования

Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени академика С.П. КОРОЛЕВА

Радиотехнический факультет

Кафедра электротехники

Лабораторная работа №2

«Резонанс напряжениий.»

Выполнил: Липанов А.М.

гр. 9521

Проверил: доц.Мирзаев Р.К.

Самара 2013

Лабораторная работа № 2.

Резонанс Напряжении.

Цель работы: Изучить явление резонанса в последовательных цепях переменного тока.

1.Таблица № 1:

Параметры приборов.

Наименование прибора	Диапазон измерения	Класс точности	Род тока	Цена деления
Вольтметр V1	0÷150	2.5	~	10
Амперметр А1	0÷300	2.5	~	20
Вольтметр V2	0÷150	2.5	~	10
Вольтметр V3	0÷150	2.5	~	10
Ваттметр W	0÷42	1.5	~	1.4

2.Таблица № 2 :

Эксперементальные данные.

№ п.п.	I(A)	P(Вт)	Uкат	Uc	U1	C
1	0.03	2.8	50	100	60	2
2	0.14	9.8	100	120	70	4
3	0.1	5.6	80	115	70	3
4	0.2	14	120	110	70	6
5	0.2	14	120	100	70	7
6	0.19	13	120	80	70	8
7	0.18	12	110	70	70	9

3. Таблица 3.

№ п.п	R(Oм)	Rr(Ом)	Rк(Ом)	Zк(Ом)	Xl(Ом)	Cos φ	Q
1	3111	2000	1111	1666.5	1242	0.67	1.12
2	500	500	0	714.3	714.3	0
3	350	350	0	600	600	0
4	350	350	0	600	600	0
5	37	390	353	611	534	0.58	1.5

Расчет Параметров для таблицы 3.

1)При С = 2 мкФ

R = P/I² = 2.8/0.0009 = 3111Ом

R_р = U₁/I = 60/0,03 = 2000 Ом

R_к = R – R_p = 3111 – 2000 = 1111 О_м

Z_к = U_к/I = 50/0.03 = 1666.5 Ом

X_l = ▪ = = 1242 Ом

Cos φ =R_к / Z_к = 1111/1666.5 = 0.67

Q = X_l/R_к = 1242/1111 = 1.12 Ом

2) При С = 4мкФ

R = P/I² =9.8/0.0196 = 500 Ом

R_р = U₁/I = 70/0.14 = 500 Ом

R_к = R – R_p = 500 – 500 = 0 Ом

Z_к = U_к/I = 100 / 0.14 = 714.3 Ом

X_l = ▪ = 714.3 Ом

Cos φ =R_к / Z_к = 0

Q = X_l/R_к =

3) При Резонансе

R = P/I² = 14/0.04 = 350

R_р = U₁/I = 70/0.2 = 350

R_к = R – R_p = 0

Z_к = U_к/I = 600

X_l = ▪ = 0 Ом

Cos φ =R_к / Z_к =0

Q = X_l/R_к =

4) При С = 7мкФ

R = P/I² = 14/0.04 = 350 Ом

R_р = U₁/I = 70/0.2 = 350 Ом

R_к = R – R_p = 0 Ом

Z_к = U_к/I = 120/0.2 = 600 Ом

X_l = ▪ = 600 Ом

Cos φ =R_к / Z_к = 0

Q = X_l/R_к =

5) При С = 9мкФ

R = P/I² = 12/ 0.0324 = 37 Ом

R_р = U₁/I = 70/0.18 = 390 Ом

R_к = R – R_p = 353 Ом

Z_к = U_к/I = 110 / 0.18 = 611 Ом

X_l = ▪ = 534 Ом

Cos φ =R_к / Z_к = 0.58

Q = X_l/R_к =1.5

4. Таблица № 4

№ п.п	Ul (В)	Xc (В)	Cos φ	Urk (В)
1	37.6	3333	1.5	33
2	100	857	1	0
3	78.8	1150	0.8	14
4	120	550	1	0
5	120	500	1	0
6	119.9	421	0.98	1.6
7	109.9	389	0.1	3.3

Расчеты к Таблице № 4

1. Cos φ = P/UI = 2.8 / 1.8 = 1.5

U_a = P/I = 2.8 / 0.03 = 93 B

U_rк = U_a – U = 93 – 60 = 33 B

U_l = = 37.6

X_c = U_c/I =3333

2. Cos φ = P/UI = 9.8 / 9.8 = 1

U_a = P/I = 9.8 / 0.14 = 70 B

U_rк = U_a – U = 70 – 70 = 0

U_l = = = 100B

X_c = U_c/I = 120 / 0.14 = 857BA

3. Cos φ = P/UI = 5.67 / 7 = 0.8

U_a = P/I = 5.6 / 0.1 = 56B

U_rк = U_a – U = 70 – 56 = 14 B

U_l = = = 78.8B

X_c = U_c/I = 115 / 0.1 = 1150B

4. Cos φ = P/UI = 14 / 14 = 1

U_a = P/I = 14 / 0.2 = 70B

U_rк = U_a – U = 70 – 70 = 0B

U_l = = = 120B

X_c = U_c/I = 110 / 0.2 = 550B

5. Cos φ = P/UI = 14 / 14 = 1

U_a = P/I = 14 / 0.2 = 70B

U_rк = U_a – U = 70 – 70 = 0B

U_l = = = 120 B

X_c = U_c/I = 100 / 0.2 = 500B

6. Cos φ = P/UI = 13 / 13.3 = 0.98

U_a = P/I = 13 / 0.19 = 68.4 B

U_rк = U_a – U = 68.4 – 70 = -1.6 B

U_l = = = 119.9 B

X_c = U_c/I = 80 / 1.9 = 421 B

7. Cos φ = P/UI = 12 / 126 = 0.1

U_a = P/I = 12 / 0.18 = 66.7 B

U_rк = U_a – U = 66.7 – 70 = - 3.3 B

U_l = = = 109.9 B

X_c = U_c/I = 70 / 0.18 = 389 B

5. Графики зависимости от X_c.

График Зависимости I от X_c .

График Зависимости P от X_c.

График зависимости U_l от X_c.

График зависимости U_c от X_c

График зависимости U₁ от X_c .

6. Построим Векторные диаграммы до, во время и после резонанса:

1)Векторная Диаграмма до резонанса

2) Векторная диаграмма во время резонанса

3) Векторная диаграмма после резонанса

7. Схема лабораторной установки: