Простые цепи синусоидального тока

МЭИ (ТУ)

Филиал в городе Смоленске

Кафедра ТОЭ

Лабораторная работа

Группа : ОЭС-09

Бригада : № 10 Студент: Бабурченков М. А.

Преподаватель: Зезюлькин Г. Г.

Смоленск 2010 г.

I. Краткое содержание работы

В работе исследуются соотношения между синусоидальными напряжениями и токами при последовательном и параллельном соединении резистивных, индуктивных и емкостных элементов цепи. По экспериментальным данным производится определение параметров последовательной и параллельной схем замещения реальных элементов цепи, строятся векторные диаграммы токов и напряжений. Для последовательной резонансной цепи исследуются переменные режимы при изменении индуктивности. Все расчеты и анализ экспериментальных результатов выполняются с использованием символического (комплексного) метода. Работа может выполняться на сильноточном стенде.

II. Подготовка к работе

1. U=40B

I=0,4A

f=80 град

а) последовательная схема замещения катушки.

, где z – полное сопротивление.

(Ом)

Комплексное сопротивление Z можно представить в виде

Z=zcosf+jzsinf=R+jX

R (активное сопротивление) = zcosf = 100cos80⁰ = 17,4 (Ом)

X (реактивное сопротивление) = zsinf = 100sin80⁰ = 98,5 (Ом)

(A)

(B)

б) параллельная схема замещения катушки.

По определению комплексной проводимости имеем:

(См)

Комплексную проводимость можно представить в виде:

g = ycosf - активная проводимость.

b = ysinf - реактивная проводимость.

g = 0,01^.cos80⁰ = 0,0017 (См)

b = 0,01^.sin80⁰ = 0,0098 (См)

По закону Ома:

где

- активная составляющая тока,

- реактивная составляющая тока.

(А)

U = 40 B

R = 50 Ом

С = 160 мкФ

Z = R -

Z = 50 -

= 50 – 20^.j =

z = 54 (Ом)

(A)

(B); U

=37(B)

(B); U_c=14,8(B)

5. f = 50 Гц

I = 1 A

R = 40 Ом

C = 160^.10^-6 Ф

(Ом)

I = 1 A

(B)

U =

17,9 (B)

I_a=0,447(A)

I_p =

I_p= (A)

6. R = 40 Ом

C = 160^.10^-6 Ф

Входное сопротивление цепи на частоте 50 Гц будет чисто активным при резонансе. Условием наступления резонанса в данной схеме является

где w₀ – резонансная частота.

L₀ = 15,8 (мГн)

III. Рабочее задание.

рис. 1

параметр	значение
U
I
f

А) последовательная схема замещения.

r = z·cosf =

x = z·sinf =

Б) параллельная схема замещения

y ==

g = y·cosφ =

b = y·sinφ =

рис. 2

параметр	Измеренное значение	Расчетное значение
I
U_C
U_R
f

рис. 3

параметр	Измеренное значение	Расчетное значение
U
I
I_R
I_C

Xl, Ом I, A

U_{R, B}

U_{L, B}

U_{C, B}