Л а б о р а т о р н а я р а б о т а №4Н
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОСТЫХ ЦЕПЕЙ ПЕРЕМЕННОГО
СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА
4.1. Цель работы
Изучение методов расчета простых цепей переменного синусоидального тока.
Анализ соотношений между напряжениями и токами в цепях переменного тока с последовательным или параллельным соединением резисторов, конденсаторов и катушек.
Анализ углов сдвига фаз между напряжениями и токами в цепях переменного тока с последовательным или параллельным соединением резисторов, конденсаторов и катушек.
Изучение методов построения векторных диаграмм токов и напряжений для различных схем.
Исходные данные
Заданы:
Эквивалентные схемы исследуемых цепей (рис. 4.1, 4.2, 4.3, 4.4).
Параметры элементов схем (табл. 4.1).
Рабочие схемы исследуемых цепей и схемы включения измерительных приборов (рис 4.5, 4.6, 4.7, 4.8).
Т а б л и ц а 4.1.
Вариант |
10 |
U, В |
65 |
R, Ом |
60 |
XL , Ом |
70 |
XC , Ом |
65 |
4.3. Расчетная часть
Выполнить расчет схемы с последовательным соединением резистора R и катушки L (рис. 4.1). Определить ток I, напряжения на отдельных элементах UR и UL, углы сдвига фаз между отдельными напряжениями U, UR, UL и током I (, 1, 2) . Результаты расчета внести в табл. 4.2.
Z = R + j(XL - XC) = Zej
UR = I ·R, UX = I ·X
φ = arg(U) arg(I) = arg(Z )
2.Выполнить расчет схемы с последовательным соединением резистора R и конденсатора C (рис. 4.2). Определить ток I, напряжения на отдельных элементах UR и UC, углы сдвига фаз между отдельными напряжениями U, UR, UС и током I (, 1 , 2) . Результаты расчета внести в табл. 4.2.
Z = R + j(XL - XC) = Zej
UR = I ·R, UX = I ·X
φ = arg(U) arg(I) = arg(Z )
3.Выполнить расчет схемы с параллельным соединением резистора R и катушки L (рис. 4.3). Определить ток источника I, токи в отдельных элементах IR и IL, углы сдвига фаз между ЭДС источника E и отдельными токами I, IR и IL (, 1, 2). Результаты расчета внести в табл. 4.3.
IR = E / R; IL = E / jXL; IC = E /(- jXC)
φ = arg(U) arg(I)
4.Выполнить расчет схемы с параллельным соединением резистора R и конденсатора C (рис. 4.4). Определить ток источника I, токи в отдельных элементах IR и IC, углы сдвига фаз между ЭДС источника E и отдельными токами I, IR и IC (, 1, 2). Результаты расчета внести в табл. 4.3.
IR = E / R; IL = E / jXL; IC = E /(- jXC)
φ = arg(U) arg(I)
4.4 Результаты вычислений и измерений
Т а б л и ц а 4.2.
Схема |
E,B |
UR,B |
UL, B |
UC,B |
I, A |
IR,A |
IL,A |
IC,A |
|
|
|
|
|
1 (выч) |
65 |
30 |
35 |
|
0.704 |
|
|
|
50 |
0 |
90 |
|
|
1 (изм) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 (выч) |
65 |
31 |
|
34 |
0.734 |
|
|
|
-47 |
0 |
90 |
|
|
2 (изм) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 (выч) |
65 |
|
|
|
1.426 |
0.76 |
0.67 |
|
40 |
0 |
90 |
|
|
3 (изм) |
|
|
|
|
|
|
0.708 |
|
|
|
|
|
|
4 (выч) |
65 |
|
|
|
1.475 |
0.767 |
|
0.708 |
-42 |
0 |
-90 |
|
|
4 (изм) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.5 Векторные диаграммы
Векторная диаграмма для рисунка 4.1:
