лаба2(32)
.docxФедеральное агентство связи
Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение высшего образования
«Московский технический университет связи и информатики»
Кафедра Теория электрических цепей
Лабораторная работа №32
«Исследование пассивных цепей при гармоническом воздействии при постоянной частоте»
Выполнил: студент гр.
Проверил:
Москва, 2023
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
Расчет
3.1
С=38,7 нФ
По предварительному расчету
|
Получено экспериментально
|
|||||
f, кГц
|
С, нФ
|
ZС, Ом
|
|ZС|, Ом
|
arg|ZС|, град.
|
|ZС|, Ом
|
arg|ZС|, град.
|
1 |
38,7
|
-4112j |
4112 |
-90 |
4113 |
-90 |
2 |
38,7
|
-2056j |
2056 |
-90 |
2056 |
-90 |
3 |
38,7
|
-1370j |
1370 |
-90 |
1371 |
-90 |
4 |
38,7
|
-1028j |
1028 |
-90 |
1028 |
-90 |
5 |
38,7
|
-822j |
822 |
-90 |
822 |
-90 |
3.2
R=3 кОм,
С=38,7 нФ
По предварительному расчету
|
Получено экспериментально
|
||||||
f, кГц
|
С, нФ
|
R, кОм
|
ZRC, Ом
|
|ZRC|, Ом
|
arg|ZRC|, град.
|
|ZRC|, Ом
|
arg|ZRC|, град.
|
1 |
38,7
|
3 |
3000-4112j |
5090 |
-54.822 |
5090 |
-54.822 |
2 |
38,7
|
3 |
3000-2056j |
3636 |
-34.428 |
3636 |
-34.428 |
3 |
38,7
|
3 |
3000-1370j |
3298 |
-24.558 |
3298 |
-24.558 |
4 |
38,7
|
3 |
3000-1028j |
3171 |
-18.917 |
3171 |
-18.917 |
5 |
38,7
|
3 |
3000-822j |
3110 |
-15.332 |
3110 |
-15.332 |
3.3
U2=U2ej , если U1=0,707e
По предварительному расчету
|
Получено экспериментально
|
|||||||
f, кГц
|
С, нФ
|
R, кОм
|
U1, В
|
U2, В
|
|
U2, В
|
U2, В
|
, град.
|
1 |
38,7
|
3 |
0,707 |
0,807 |
-36.110 |
0,807e-36.110j |
0,807 |
-36.110 |
2 |
38,7
|
3 |
0,707 |
0.565 |
-55.572 |
0.565e-55.572j |
0.565 |
-55.572 |
3 |
38,7
|
3 |
0,707 |
0.415 |
-65.442 |
0.415e-65.442j |
0.415 |
-65.442 |
4 |
38,7
|
3 |
0,707 |
0.324 |
-71.083 |
0.324e-71.083j |
0.324 |
-71.083 |
5 |
38,7
|
3 |
0,707 |
0,264 |
-74.668 |
0,264e-74.668j |
0,264 |
-74.668 |
,
град.
3.4
L=31 мГн
По предварительному расчету
|
Получено экспериментально
|
|||||
f, кГц
|
L, мГн
|
ZL, Ом
|
|ZL|, Ом
|
arg|ZL|, град.
|
|ZL|, Ом
|
arg|ZL|, град.
|
1 |
31
|
194
|
194 |
90 |
194 |
90 |
2 |
31
|
389 |
389 |
90 |
389 |
90 |
3 |
31
|
584 |
584 |
90 |
584 |
90 |
4 |
31
|
779 |
779 |
90 |
779 |
90 |
5 |
31
|
973 |
973 |
90 |
973 |
90 |
3.5
R=3 кОм,
L=31 мГн.
По предварительному расчету
|
Получено экспериментально
|
||||||
f, кГц
|
L, мГн
|
R, кОм
|
ZRL, Ом
|
|ZRL|, Ом
|
arg|ZRL|, град.
|
|ZRL|, Ом
|
arg|ZRL|, град.
|
1 |
31
|
3
|
3000-194j |
3006 |
3.715 |
3006 |
3.715 |
2 |
31
|
3
|
3000-389j |
3025 |
7.399 |
3025 |
7.399 |
3 |
31
|
3
|
3000-583j |
3056 |
11.022 |
3056 |
11.022 |
4 |
31
|
3
|
3000-782j |
3100 |
14.558 |
3100 |
14.558 |
5 |
31
|
3
|
3000-974j |
3154 |
17.985 |
3154 |
17.985 |
3.6
U2=U2ej , если U1=0,707ej0
По предварительному расчету
|
Получено экспериментально
|
|||||||
f, кГц
|
L, мГн
|
R, кОм
|
U1, В
|
U2, В
|
, град.
|
U2, В
|
U2, В
|
, град.
|
1 |
31
|
3
|
0,707
|
0.0647 |
86.285 |
0.0647e^(86.285j) |
0.0647 |
86.285 |
2 |
31
|
3
|
0,707
|
0.1287 |
82.601 |
0.1287e^(82.601j) |
0.1287 |
82.601 |
3 |
31
|
3
|
0,707
|
0.1911 |
78.978 |
0.1911e^(78.978j) |
0.1911 |
78.978 |
4 |
31
|
3
|
0,707
|
0.2513 |
74.442 |
0.2513e^(74.442j) |
0.2513 |
74.442 |
5 |
31
|
3
|
0,707
|
0.3087 |
72.015 |
0.3087e^(72.015j) |
0.3087 |
72.015 |
Вывод:
Данные и графики, полученные в результате машинного эксперимента в программе Micro-Cap, практически полностью совпадают с данными и графиками, полученными в результате предварительного расчёта.
Вопросы для самопроверки
Какая частота называется граничной для RL-цепи?
Граничная частота RL – цепи – частота, при которой модуль реактивного сопротивления равен резистивному сопротивлению.
Каково значение модуля входного сопротивления RL-цепи на граничной частоте?
Значение входного комплексного сопротивления:
при
получаем:
Тогда
модуль
входного сопротивления RL-цепи на
граничной частоте равен произведению
квадратного корня из 2 и сопротивления
R.
(
)
Каково значение аргумента входного сопротивления RL-цепи на граничной частоте?
На граничной частоте значение аргумента равно 45 градусов
К чему стремиться модуль тока RL-цепи при увеличении частоты?
К нулю
Чему равен модуль входного сопротивления RL-цепи при частоте равной нулю?
Входное сопротивление будет равно сопротивлению на резисторах