Лаба тоэ 6

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»

им. В.И. Ульянова (Ленина)»

кафедра ТОЭ

ОТЧЕТ

по лабораторной работе № 6

«ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАНОВИВШЕГОСЯ СИНУСОИДАЛЬНОГО РЕЖИМА В ПРОСТЫХ ЦЕПЯХ»

Выполнил: Уханов Е.А.

Группа № 3291

Преподаватель: Рогова Е.О.

Санкт-Петербург

2025

Лабораторная работа №6

Цель работы: практическое ознакомление с синусоидальными режимами в простых RL-, RC- и RLC-цепях

Обработка результатов

1)Исследование установившегося синусоидального режима в RL- и RC-цепях.

Схемы установки, использованные при снятии лабораторной приведены на рисунках 1 и 2.

Рис 1 Исследование установившегося синусоидального режима в RC- цепи

Рис 2 Исследование установившегося синусоидального режима в RL- цепи

Результаты вычислений приведены в таблице 1

Для RC цепи:

Вычисление сопротивления резистора R при f = 7.5 кГц.

R = ≈ 188,89 Ом;

C = = = 0,0415 (мкФ);

φВД = - arctg ( ) = - arctg ( ) = -69,43o.

Для RL цепи:

Вычисления для остальных сопротивлений, емкостей, индуктивностей и угла сдвига аналогичны.

Таблица 1

Устанавливают		Измеряют					Вычисляют
RC схема
f, кГц	U0, В	I, мА	UR, В	Uc, В	UL,В	φосц	R, Ом	C, мкФ	L, мГн	φВД
7,50	1,99	3,6	0,68	1,84	-	67,5	188,89	0,0415	-	-69,43
15,00	1,92	6,24	1,19	1,35	-	42,4	190,71	0,0491	-	-48,36
RL схема
7,50	1,96	4,63	0,88	-	1,7	51,4	190,06	-	7,80	62,37
3,75	1,99	2,82	0,52	-	1,91	80	184,40	-	28,76	74,46

На рисунке 4 приведена осциллограмма токов и напряжений, которую мы использовали в измерениях

Рис. 4. Осциллограмма тока и напряжения исследуемой цепи

На рисунке 5 приведены векторные диаграммы токов и напряжений на конденсаторе при f- f = 7.5 кГц (слева) и f = 15 кГц (справа).

Рис 5

На рисунке 6 приведены векторные диаграммы токов и напряжений на конденсаторе при f- f = 7.5 кГц (слева) и f = 3,75 кГц (справа).

Рис 6

2) Исследование установившегося синусоидального режима в RLC цепи.

Расчет угла сдвига в RLC цепи:

Рис 7 Векторная диаграмма тока и напряжений RLC при f – 4,5 кГц

Векторные диаграммы при других значениях частоты аналогичны.

Контрольные вопросы.

1. Почему ?

Ток емкостного элемента опережает напряжение. Общее напряжение вычисляется по формуле:

2. Почему с ростом частоты значения и увеличились, а и уменьшились? Изменились ли ?

обратно пропорционально частоте, поэтому при увелечении частоты уменьшается , что ведёт к уменьшению и увелечению , ток увеличивается и уменьшается угол опережения напряжения. и – константы.

3. Почему ?

Ток индуктивного элемента отстаёт напряжение и общее напряжение вычисляется по формуле:

5. Почему с уменьшением частоты значения и увеличились, а и уменьшились? Изменились ли ?

прямо пропорционально частоте, поэтому при уменьшении частоты уменьшается , что ведёт к уменьшению и увелечению , ток увеличивается и уменьшается угол отставания от напряжения. и – константы.

6. Почему ?

Ток индуктивного элемента отстаёт напряжение, а ток и емкостного элемента опережает напряжение и общее напряжение вычисляется по формуле:

Вывод

В ходе выполнения лабораторной работы ознакомились с синусоидальными режимами в RL, RC, и RLC цепях. Вычисленные в ходе проведения лабораторной работы значения емкости, индуктивности и сопротивления близки между собой и в пределах погрешности измерительных приборов совпадают с указанными на схеме значениями. Кроме емкости конденсатора, что не нарушает теоретических выкладок, а скорее связано с грубой ошибкой измерений. По построенным векторным диаграммам можно убедиться в выполнении основных исследуемых свойств RL, RC, RLC цепей.