ТОЭ 1.1 / Лабораторные работы / Лаб_3_Васильев_Л_5А47

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИСТЕТ»

Инженерной школы энергетики

Отделение электроэнергетики и электротехники

Лабораторная работа №3

КОНДЕНСАТОР И КАТУШКА ИНДУКТИВНОСТИ

В ЦЕПИ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА

Вариант 4

Исполнитель:
студент группы			Васильев Леонид 5А47
Руководитель:
к.т.н., доцент			Колчанова Вероника Андреевна

Томск 2025

Цель работы. Научиться определять параметры конденсатора и катушки индуктивности, строить векторные диаграммы, а также проверить выполнение законов Кирхгофа в цепи синусоидального тока.

Рис. 3.1. Рис. 3.2.

Пунктиром в них обведены конденсатор с параметрами g, C и катушка индуктивности с параметрами R, L. Обе цепи питаются от источника синусоидального напряжения, частоту f и действующее значение напряжения U которого можно регулировать.

Программа работы

А) Исследование активно-емкостной цепи

1. Собираем цепь согласно варианту по схеме, извлекая из блока Favorites блок cond, соответствующий номеру своего варианта. Заполняем таблицу с параметрами 3.1.

Опыт 1

Опыт Схема 3.1 в EW

2. Устанавливаем необходимые частоту и напряжение источника и заполняем табл. 3.2

Таблица 3.2

Данные опыта						Результаты расчета
В	А	град	А	А	мкФ	мкСм	град	А	А	А	А
100	1,592	87,48	0	1,592	50,6	422		1,592 e-50.6j	0	1,592 e-50.6j	0
100	1,669	73,14	0.44	1.592	–	–	–	1,669e73,14j	0.44	1,592 e-50.6j	0

3. Параметры конденсатора g и C .

422 мкСм

50,6 мкФ

Сравниваем рассчитанное значение С с величиной емкости, установленной в схеме.

4. Проверим выполнение первого закона Кирхгофа в показательной форме

0.44+1,592 e^-50.6j =1,669e^73,14j А

1,669e^73,14j А

Строим векторную диаграмму. m_I = 0,5(А/дел); m_U =50 В/дел

Рис. 3.3.

Б) Исследование активно-индуктивной цепи

1. Открываем файл LW3b и извлекаем из поля компонентов Favorites

подсхему ind, соответствующую номеру своего варианта.

Опыт 1

Опыт 2

2. Установим требуемые значения U и f . Заполняем табл. 3.3

Таблица 3.3

Данные эксперимента						Результаты расчета
В	А	град	В	В	mГн	Ом	-	В	В	В	В
100	0.928	62.05	0	100	302	50		100	0	100ej62.05	0
100	0.5628	32.33	56.22	60.63	–	–	–	84.645 e32.33j	56.22	60.63 ej62.05	0

Строим векторную диаграмму m_I = 100 (мА/см); m_U =10 В/см

Рис. 3.4.

3. Параметры катушки R, L.

50 Ом

302 мГн

Сравним со значением, установленным в схеме.

5. Проверим выполнение второго закона Кирхгофа в показательной форме

56.22+60.63 e^j62.05=60.63 e^j62.05B

60.63 e^j62.05B

5. Выводы по работе:

В ходе проделанной работы научились определять параметры конденсатора и катушки индуктивности, построили векторные диаграммы, а также проверили выполнение законов Кирхгофа в цепи синусоидального тока.

Литература

1. Теоретические основы электротехники: учебник для вузов / К.С.Демирчян, Л.Р.Нейман, Н.В.Коровкин. – 5-е изд. – СПб.: Питер, 2009. – (Учебник для вузов). Т. 2. – 2009. – 432 с.

2. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: учебник для бакалавров / Л.А.Бессонов. – 11-е изд., перераб. и доп. – М.: Юрайт, 2012. – 701 с.

3. Основы теории цепей / Г.В.Зевеке, П.А.Ионкин, А.В.Нетушил, С.В.Страхов. М.: Энергоатомиздат, 1989. – 528 с.

10