Расчет и построение графика
Рис. 12.1 Написание кода для графика
Рис. 12.2 График зависимости фазы комплексного напряжения на катушке RL-цепи от частоты
Экспериментальный расчет
Для С-цепи:
Рис. 13 Схема С-цепи
Рис. 13.1 Графики зависимости модуля и фазы сопротивления С-цепи от частоты
Вывод: при увеличении частоты модуль сопротивления С-цепи уменьшается, а фаза сопротивления остается неизменной.
По предварительному расчету |
Получено экспериментально |
||||||
f, кГц |
С, нФ |
ZC, Ом |
|
arg |
, Ом |
arg , град. |
|
1 |
38,7 |
4113 |
4113 |
-90 |
4113 |
-90 |
|
2 |
38,7 |
2056 |
2056 |
-90 |
2056 |
-90 |
|
3 |
38,7 |
1371 |
1371 |
-90 |
1371 |
-90 |
|
4 |
38,7 |
1028 |
1028 |
-90 |
1028 |
-90 |
|
5 |
38,7 |
822,506 |
822,506 |
-90 |
822,506 |
-90 |
|
,
Ом
,
град.
Таблица 1 – результаты эксперимента для C-цепи
Для RC-цепи:
Рис. 14 Схема RC-цепи
Рис. 14.1 Графики зависимости модуля и фазы сопротивления RС-цепи от частоты
Вывод: при увеличении частоты модуль сопротивления RC-цепи уменьшается, а фаза сопротивления увеличивается.
По предварительному расчету |
Получено экспериментально |
||||||
f, кГц |
С, нФ |
R, Ом |
ZRC, Ом |
|
arg |
, Ом |
arg , град. |
1 |
38,7 |
3017 |
5099 |
5099 |
-53,763 |
5099 |
-53,763 |
2 |
38,7 |
3017 |
3649 |
3649 |
-34,303 |
3649 |
-34,303 |
3 |
38,7 |
3017 |
3311 |
3311 |
-24,457 |
3311 |
-24,457 |
4 |
38,7 |
3017 |
3185 |
3185 |
-18,835 |
3185 |
-18,835 |
5 |
38,7 |
3017 |
3124 |
3124 |
-15,264 |
3124 |
-15,264 |
,
Ом
,
град.Таблица 2 – результаты эксперимента для RC-цепи
Для напряжения в RC-цепи:
Рис. 15 Графики зависимости модуля и фазы напряжения RС-цепи от частоты
Вывод: при увеличении частоты модуль и фаза напряжения RC-цепи уменьшаются.
По предварительному расчету |
Получено экспериментально |
|||||||
f, кГц |
С, нФ |
R, Ом |
U1, B |
U2, B |
, град. |
U2, B |
U2, B |
, град. |
1 |
38,7 |
3017 |
0,707 |
0,807 |
-36,237 |
|
0,807 |
-36,237 |
2 |
38,7 |
3017 |
0,707 |
0,564 |
-55,697 |
|
0,564 |
-55,697 |
3 |
38,7 |
3017 |
0,707 |
0,414 |
-65,543 |
|
0,414 |
-65,543 |
4 |
38,7 |
3017 |
0,707 |
0,323 |
-71,165 |
|
0,323 |
-71,165 |
5 |
38,7 |
3017 |
0,707 |
0,263 |
-74,736 |
|
0,263 |
-74,736 |
Таблица 3 – результаты эксперимента для напряжения в RC-цепи
Для L-цепи:
Рис. 16 Схема L-цепи
Рис. 16.1 Графики зависимости модуля и фазы комплексного сопротивления L-цепи от частоты
Вывод: при увеличении частоты модуль комплексного сопротивления L-цепи увеличивается, а фаза остается неизменной.
По предварительному расчету |
Получено экспериментально |
||||||
f, кГц |
L, мГн |
ZL, Ом |
|
arg , град. |
, Ом |
arg , град. |
|
1 |
31 |
|
194,779 |
90 |
194,779 |
90 |
|
2 |
31 |
|
389,557 |
90 |
389,557 |
90 |
|
3 |
31 |
|
584,336 |
90 |
584,336 |
90 |
|
4 |
31 |
|
779,115 |
90 |
779,115 |
90 |
|
5 |
31 |
|
973,894 |
90 |
973,894 |
90 |
|
,
Ом
Таблица 4 – результаты эксперимента для L-цепи
Для RL-цепи:
Рис. 17 Схема RL-цепи
Рис. 17.1 Графики зависимости модуля и фазы комплексного сопротивления RL-цепи от частоты
Вывод: при увеличении частоты модуль и фаза комплексного сопротивления RL-цепи увеличиваются.
По предварительному расчету |
Получено экспериментально |
|||||||
f, кГц |
L, мГн |
R, Ом |
ZRL, Ом |
|
arg , град. |
, Ом |
arg , град. |
|
1 |
31 |
3017 |
3017. + 194.77874i |
3020 |
3,698 |
3020 |
3,698 |
|
2 |
31 |
3017 |
3017. + 389.55749i |
3039 |
7,365 |
3039 |
7,365 |
|
3 |
31 |
3017 |
3017. + 584.33623i |
3070 |
10,972 |
3070 |
10,972 |
|
4 |
31 |
3017 |
3017. + 779.11498i |
3113 |
14,494 |
3113 |
14,494 |
|
5 |
31 |
3017 |
3017. + 973.89372i |
3167 |
17,907 |
3167 |
17,907 |
|
,
ОмТаблица 5 – результаты эксперимента для RL-цепи
Для напряжения в RL-цепи:
Рис. 18 Графики зависимости модуля и фазы комплексного напряжения RL-цепи от частоты
Вывод: при увеличении частоты модуль комплексного напряжения RL-цепи увеличивается, а фаза уменьшается.
По предварительному расчету |
Получено экспериментально |
||||||||
f, кГц |
L, мГн |
R, Ом |
U1, B |
U2, B |
, град. |
U2, B |
U2, B |
, град. |
|
1 |
31 |
3017 |
0,707 |
0,064 |
86,302 |
|
0,064 |
86,302 |
|
2 |
31 |
3017 |
0,707 |
0,128 |
82,635 |
|
0,128 |
82,635 |
|
3 |
31 |
3017 |
0,707 |
0,190 |
79,028 |
|
0,190 |
79,028 |
|
4 |
31 |
3017 |
0,707 |
0,250 |
75,506 |
|
0,250 |
75,506 |
|
5 |
31 |
3017 |
0,707 |
0,307 |
72,093 |
|
0,307 |
72,093 |
|
Таблица 6 – результаты эксперимента для напряжения в RL-цепи
Вывод
Данные и графики, полученные в результате машинного эксперимента в программе Micro-Cap, полностью совпадают с данными и графиками, полученными в результате предварительного расчёта.