- •Векторная диаграмма модуля сопротивления c - цепи относительно фазы
- •График зависимости модуля сопротивления с-цепи от частоты:
- •Векторная диаграмма модуля сопротивления rc - цепи относительно фазы
- •Векторная диаграмма выходного напряжения rc - цепи относительно фазы
- •Векторная диаграмма модуля сопротивления l - цепи относительно фазы
- •Векторная диаграмма модуля сопротивления rl - цепи относительно фазы
- •Векторная диаграмма выходного напряжения rl - цепи относительно фазы
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО СВЯЗИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ (МТУСИ)
Кафедра теории электрических цепей Лабораторная работа №2 Исследование пассивных цепей при гармоническом воздействии на постоянной частоте
Выполнила студент группы _______________ фио
Проверил доц. кафедры ТЭЦ ______________ фио
Москва 0000
Цель работы:
С помощью программы Micro-Cap исследовать электрический режим конденсатора и катушки индуктивности в цепях гармонического тока. Сравнить полученные характеристики с помощью программы Micro-Cap, с аналогичными характеристиками, полученными расчетным путем.
Для С-цепи:
ZC = -jXC = = *e-j90° = UC / I = |UC / I|*ejarg(Uc/I) - комплексное сопротивление конденсатора
XC = – емкостное сопротивление конденсатора
Для L-цепи:
ZL = jXL = jωL = ωL*ej90° = UL / I = |UL / I |* ejarg(Uc/I) – комплексное сопротивление катушки
XL = ωL – индуктивное сопротивление катушки
Закон Ома для комплексных величин:
I = U / Z – комплексный ток
U = Z * I – комплексное падение напряжения
UL = jωL * I = |UL|*ej90° - комплексное напряжение на катушке
UC = * I = |UC|*e-j90° - комплексное напряжение на конденсатор
C-цепь
По предварительному расчету |
Получено экспериментально |
||||||
f, кГц |
C, нФ |
ZC, Ом |
|ZC|, Ом |
arg(ZC), град. |
|ZC|, Ом |
arg(ZC), град. |
|
1 |
38,7 |
-4114,6 j |
4114,6 |
-90 |
4113 |
-90 |
|
2 |
38,7 |
-2057,3 j |
2057,3 |
-90 |
2056 |
-90 |
|
3 |
38,7 |
-1371,5 j |
1371,5 |
-90 |
1371 |
-90 |
|
4 |
38,7 |
-1028,7 j |
1028,7 |
-90 |
1028 |
-90 |
|
5 |
38, 7 |
-822,92 j |
822,92 |
-90 |
822,5 |
-90 |
Векторная диаграмма модуля сопротивления c - цепи относительно фазы
График зависимости модуля сопротивления с-цепи от частоты:
Вывод: При увеличении частоты уменьшается модуль сопротивления С-цепи
График зависимости фазы сопротивления С-цепи от частоты:
Вывод: При увеличении частоты фаза сопротивления С-цепи остается неизменной.
RC-цепь
По предварительному расчету |
Получено экспериментально |
||||||
f, кГц |
C, нФ |
R, кОм |
ZRC, Ом |
|ZRC|, Ом |
arg|ZRC|, град. |
|ZRC|, Ом |
arg|ZRC|, град. |
1 |
38,7 |
3 |
5092 e-53.9 j |
5092 e-53.9 |
-53,9 |
5091 |
-53,89 |
2 |
38,7 |
3 |
3637,7 e-43.3 j |
3637,7 e-29.4 |
-29,5 |
3637 |
-34,43 |
3 |
38,7 |
3 |
3298,64 e-24.6 j |
3298,64 e-24.6 |
-24,6 |
3298 |
-24,56 |
4 |
38,7 |
3 |
3171,47 e-18.9 j |
3171,47 e-18.9 |
-18,9 |
3171 |
-18,92 |
5 |
38,7 |
3 |
3110,8 e-15.3 j |
3110,8 e-15.3 |
-15,3 |
3111 |
-15,33 |
Векторная диаграмма модуля сопротивления rc - цепи относительно фазы
По предварительному расчету |
Получено экспериментально |
|||||||
f, кГц |
C, нФ |
R, кОм |
U1, В |
U2, В |
φ, град. |
U2, В |
U2, В |
φ, град. |
1 |
38,7 |
3 |
0,707 |
0,571 |
-38,94 |
0,571 e-39 j |
0,808 |
-36,11 |
2 |
38,7 |
3 |
0,707 |
0,4 |
-60,54 |
0,4 e-61 j |
0,565 |
-55,57 |
3 |
38,7 |
3 |
0,707 |
0,294 |
-67,47 |
0,294 e-68 j |
0,416 |
-65,44 |
4 |
38,7 |
3 |
0,707 |
0,229 |
-72,07 |
0,229 e-72 j |
0,324 |
-71,08 |
5 |
38,7 |
3 |
0,707 |
0,264 |
-75,18 |
0,187 e-75 j |
0,264 |
-74,67 |
Векторная диаграмма выходного напряжения rc - цепи относительно фазы
Графики зависимости модуля и фазы комплексного сопротивления RC-цепи от частоты:
Вывод: При увеличении частоты модуль комплексного сопротивления RC-цепи уменьшается. При увеличении частоты фаза комплексного сопротивления RC- цепи увеличивается.
Графики зависимости модуля и фазы комплексного напряжения на конденсаторе RC-цепи:
Вывод: При увеличении частоты модуль комплексного напряжения RC-цепи на конденсаторе уменьшается. При увеличении частоты фаза комплексного напряжения RC-цепи на конденсаторе уменьшается.
L-цепь
По предварительному расчету |
Получено экспериментально |
||||||
f, кГц |
L, мГн |
ZL, Ом |
|ZL|, Ом |
arg(ZL), град. |
|ZL|, Ом |
arg(ZL), град. |
|
1 |
31 |
194,68 j |
194,68 |
90 |
194,78 |
90 |
|
2 |
31 |
389,36 j |
389,36 |
90 |
389,56 |
90 |
|
3 |
31 |
584,04 j |
584,04 |
90 |
584,34 |
90 |
|
4 |
31 |
780,58 j |
780,58 |
90 |
779,12 |
90 |
|
5 |
31 |
973,4 j |
973,4 |
90 |
973,89 |
90 |