Главная страница Случайная страница
Разделы сайта
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Последовательное соединение элементов цепи.
|
|
ПСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
ФАКУЛЬТЕТ ИНФОРМАТИКИ
Кафедра ТОЭ
Лабораторная работа №1
«Исследование линейной цепи переменного тока»
Работу выполнил:
Студент группы 083-0901
Скворцов А.А.
Работу принял:
Елисеев Л.П.
Псков
2011г
1. Цель работы.
Экспериментальная проверка основных соотношений связывающих напряжения, токи, мощности в линейной цепи при синусоидальном источнике напряжения и различном соединении параметров цепи. Составление опытных и расчётных данных.
2.Таблица использованных приборов и устройств:
| Наименование аппаратуры | Цена деления | |
| Амперметр | 0.005 | |
| Вольтметр | ||
| Фазометр | ||
| Ваттметр |
Схема экспериментальной установки.
 |
Разновидности нагрузок подсоединённых к измерительной схеме:
Последовательное соединение элементов цепи.
| Вид нагрузки | Измерено | Вычислено | |||||||||
| U, В | I, А | P, Вт | φ, о | z, Ом | R, Ом | XL | XC | L, Гн | С, Ф | X | |
| R | 0, 5 | ▬ | ▬ | ▬ | ▬ | ▬ | |||||
| L | 71, 94 | ▬ | 0, 23 | ▬ | 71, 94 | ||||||
| C' | -89 | ▬ | ▬ | 20, 4*10-6 | -155, 9 | ||||||
| C'' | 1, 5 | -88 | 1, 5 | ▬ | ▬ | 63, 6*10-6 | -49, 97 | ||||
| RLC' | -48 | 71, 94 | 0, 23 | 20, 4*10-6 | 84, 5 | ||||||
| RLC" | 71, 94 | 0, 23 | 63, 6*10-6 | 24, 5 |
Таблица №1.
Исходные формулы:
Пример расчёта z1
z1 = U1 / I1 z1 = 38 / 1 = 38 Ом
Пример расчёта R1
R1 = P1 / (I1) 2 R1 = 38 / 1 = 38 Ом
Пример расчётов XL и XC 
XL = √ (zl)2 – (Rl)2 XL =√ 802 – 352
XC’ =√ (zl)2 – (Rl)2 XC’ =√ 1562 – 62
Пример расчёта L и C
L = XL / ω; ω = 314 рад/с L = 71.94 / 314 = 0.23 Гн
C = 1 / XC’ * ω С = 1 / 156 * 314 = 20, 4 * 10-6 Ф
| UR, B | UL, B | UC, B | U, B | |
| RLC' | ||||
| RLC'' |
Таблица №2
Формулы для расчёта мощностей:
P = R * I2
Q = X * I2
S = Z * I2
Для RLC’: Для RLC’’:
P = 72 * 12 = 72 Вт P = 73 * 12 = 73 Вт
Q = 156 * 12 = 156 Вт Q = 150 * 12 = 150 Вт
S = 111 * 12 = 111 Вт S = 77 * 12 = 77 Вт
Параллельное соединение элементов цепи:
| Вид нагрузки | Измерено | Вычислено | ||||||||||
| U, В | I, А | P, Вт | φ, о | y, см | g, см | b, см | L, Гн | C, Ф | IR, А | IK, А | IC, А | |
| L | 0, 5 | 0, 0125 | 0, 0056 | 0, 011 | 0, 29 | ▬ | ▬ | 0, 62 | ▬ | |||
| R, L | 0, 76 | 0, 019 | 0, 0156 | 0, 0108 | 0, 29 | ▬ | 0, 23 | 0, 62 | ▬ | |||
| R, C' | 0, 49 | -32 | 0, 01225 | 0, 01 | 0, 007 | ▬ | 22*10-6 | 0, 23 | ▬ | 0, 43 | ||
| R, C'' | 0, 9 | -61 | 0, 0225 | 0, 01 | 0, 019 | ▬ | 60*10-6 | 0, 23 | ▬ | 1, 06 | ||
| RLC' | 0, 64 | 0, 016 | 0, 015 | 0, 005 | 0, 58 | 22*10-6 | 0, 23 | 0, 62 | 0, 43 | |||
| RLC" | 0, 73 | -30 | 0, 01825 | 0, 015 | 0, 01 | 0, 31 | 60*10-6 | 0, 23 | 0, 62 | 1, 06 |
Таблица №3.
Расчётные формулы:
y = I / U y = 0.5 / 40 = 0.0125 cм
g = P / U2 g = 9 / 402 = 0.0056 cм
 |  |
b =√ y2 + g2 b = √ 0.01252 + 0.00562 = 0.011 cм
L = 1 / bL*ω L = 1 / 0.011*314 = 0.29 Гн
ω = 314 рад/с
С = bC / ω С = 0.007 / 314 = 22*10-6 Ф
 |  |
IR =√ (IL)2 + (IL, R)2 – 2* IL* IL, R*cosφ IR =√ 0.52 + 0.732 – 2*0.5*0.73= 0.23 A
 |  |
IC’ = √ (IR, C’)2 – (IR)2 IC’ = √ 0.492 – 0.232 = 0.43A
IC’’ = √ (IR, C’’)2 – (IR)2 IC’’ = √ 1.162 – 0.462 = 1.06 A
| IR, B | IL, B | IC, B | I, B | |
| R, L, C' | 0, 4 | 0, 49 | 0, 25 | 0, 64 |
| R, L, C'' | 0, 4 | 0, 49 | 0, 08 | 0, 73 |
Таблица №4.
Смешенное соединение элементов цепи:
Таблица №5
| Измерено | Вычислено | ||||||||||||||
| Uab, В | Ubc, В | Uac, В | I1, А | I2, А | I3, А | φ, oC | φ k, oC | R, Ом | Rk, Ом | Xk | Xc | Lk, Гн | C, Ф | Rц, Ом | Xц |
| 0, 63 | 82.54 |
Угол сдвига фаз φ на входе цепи:
φ =
Угол сдвига фаз φ на катушке:
φ к=
Параметры цепи:
R = Ubc / I2
Xc = Uab / I1
Rk = (Ubc / I3 ) * cos φ к
Xk = (Ubc / I3 ) * sin φ к
Ёмкость:
С = (1 / ω) * Xc
ω = 314 рад/c
Индуктивность:
Lk = Xk / ω
Эквивалентное активное сопротивление всей цепи:
Rц = (Uac / I1 ) * cos φ
Эквивалентное реактивное сопротивление всей цепи:
Xц = (Uac / I1 ) * sin φ
|
|