Лабораторная работа №1
Исследование последовательного соединения резистора, катушки индуктивности и конденсатора
Выполнили студенты гр.
Электрическая принципиальная схема
fрез
f, Гц |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
1100 |
1200 |
1300 |
1400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ω=2πf, с−1 |
2512 |
3140 |
3768 |
4396 |
5024 |
5652 |
6280 |
6908 |
7536 |
8164 |
8792 |
I, мА |
26,9 |
37,2 |
50,8 |
68,0 |
86,0 |
95,0 |
89,4 |
77,0 |
65,2 |
55,7 |
48,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2. Измерение мощности P, тока I и напряжения на входе цепи U, на резисторе UR, на катушке UК и на конденсаторе UC
f = 900 Гц
С = 1 мкФ
(XL=XC)
С = 1,47
мкФ
(XL>XC)
С = 0,47
мкФ
(XL<XC)
858 P,, мВт
225
743
Измерения
|
I,, мА |
U, В |
UR , В |
UK ,, В |
UC , В |
|
94,,5 |
8,,95 |
4,4 |
15,,07 |
16,,4 |
|
49.2 |
8,92 |
2,25 |
6,67 |
14,54 |
|
88,5 |
8,79 |
4,,11 |
14,,28 |
10,,33 |
|
|
|
|
|
|
Вычисления
R *, Ом |
U |
Rk |
=R I, B |
|
K |
|
K |
|
|
49,08 |
|
|
4,64 |
14,34 |
45,95 |
|
|
2,26 |
6,28 |
47,86 |
|
|
4,24 |
13,64 |
|
|
|
|
|
Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) последовательного колебательного контура I(ω)
Построение векторных диаграмм для всех случаев, используя данные измерений
С = 1 мкФ (XL=XC)
Построение векторных диаграмм для всех случаев, используя данные измерений
С = 1,47 мкФ (XL>XC)
Построение векторных диаграмм для всех случаев, используя данные измерений
С = 0,47 мкФ (XL<XC)
ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ:
Активная, реактивная и полная (кажущаяся) мощности
При последовательном соединении общее сопротивление цепи равно сумме сопротивлений отдельных проводников: Rэкв = R1 + R2 + … + Rn.
ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ:
Коэффициентом мощности |
Обычно для уменьшения потерь в |
или cos(φ) электрической |
системе распределения и снижения |
сети называется отношение |
расходов на электроэнергию |
активной мощности к |
производится компенсация |
полной мощности нагрузки |
реактивной мощности с помощью |
расчетного участка |
конденсаторов, которые |
|
подключаются к сети для |
|
максимально возможной |
|
компенсации тока намагничивания |
ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ:
Резонанс напряжений (последовательный резонанс) — резонанс, происходящий в последовательном колебательном контуре при его подключении к источнику напряжения, частота которого совпадает с собственной частотой контура.
Условие резонанса напряжений:
а) сопротивление цепи Z = R минимальное и чисто активное;
б) ток цепи совпадает по фазе с напряжением источника и достигает максимального значения; в) напряжение на индуктивной катушке равно напряжению на
конденсаторе и каждое в отдельности может во много раз превышать напряжение на зажимах цепи.