Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
ФГБОУ ВО «Кубанский государственный технологический университет»
(ФГБОУ ВО «КубГТУ»)
Институт компьютерных систем и информационной безопасности.
Направление 10.03.01 Информационная безопасность.
Отчет по лабораторной работе №7
По дисциплине: «Электротехника»
На тему: «Изучение явлений резонанса в цепях синусоидального тока»
Выполнил студент:
Руководитель работы:
Краснодар
Цель работы:
Исследование явления резонанса в последовательном и параллельном колебательных контурах и определение параметров колебательных контуров.
Задание №1:
Находим параметры элементов схем контуров согласно варианту:
Вариант N = 20 |
|
R1L1C1 - контур |
R2L2R3C2 - контур |
E = 4 В |
E = sqrt(2) * 4sin(2pift) |
R1 = 2 Ом |
R2 = R3 = 0.2 Ом |
L1 = 22 мГн = 0.022 Гн |
L2 = 5.59 мГн = 0.00559 Гн |
C1 = 300 мкФ = 0.0003 Ф |
C2 = 300 мкФ = 0.0003 Ф |
При резонансной частоте получим:
PH:
=
=8.56
Тогда ток при РН:
При
этом
РТ:
=
= 123,78
Действительно, условие резонанса токов выполняется:
Тогда токи при РН:
При
этом
Задание №2:
Векторная диаграмма РН:
По векторной диаграмме видно, что не создаётся разности фаз между током и напряжением.
Векторная диаграмма РТ:
Задание №3:
Рассчитываем параметры колебательных контуров:
Добротность:
Характеристическое сопротивление РН:
Задание №4:
Схема в Multisim:
В нижнем положении ключа (РН) видно, что разности фаз между током и напряжением нет:
В верхнем положении ключа (РТ) разность фаз между током также практически не создается:
Положение ключа S |
Ток, напряжение, угол |
Рассчитано |
Измерено |
||||||||
Частота |
Частота f, Гц |
||||||||||
|
|
3 0 |
4 5 |
60 |
75 |
90 |
105 |
120 |
|
||
Нижнее |
|
2 |
|
0.2 |
0.6 |
1.8 |
0.9 |
0.5 |
0.4 |
0.3 |
1.99 |
|
4 |
|
0.5 |
1.2 |
3.7 |
3.6 |
1.1 |
0.8 |
0.6 |
3.99 |
|
|
17.3 |
|
1.1 |
3.9 |
15.4 |
15.4 |
7.44 |
6.09 |
5.43 |
17.4 |
|
|
-17.3 |
|
1.7 |
7.7 |
16.9 |
10.6 |
3.62 |
2.17 |
1.48 |
17.3 |
|
Верхнее |
|
|
0.9 |
1.7 |
2.4 |
1.8 |
1.4 |
1.2 |
1.05 |
0.92 |
1.76 |
|
|
0.9 |
0.4 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
0.7 |
0.8 |
0.46 |
|
|
|
0.07 |
1.3 |
2.1 |
1.4 |
0.9 |
0.58 |
0.3 |
0.09 |
1.3 |
|
|
0 |
-87.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
87.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
,
Гц
,
Гц
,
A
,
В
,
В
,
В
,
A
,
A
,
A
,
град
,
градЗадание 5:
По полученным данным построены амплитудо-частотные характеристики:
Нижнее положение ключа (Вертикальная черта обозначает точку РН):
График показывает, что в режиме РН общий ток I достигает своего максимального значения.
Верхнее положение ключа (Вертикальная черта обозначает точку РТ):
График показывает, что в режиме РТ общий ток I23 достигает своего минимального значения.