МЭИ (ТУ)

Филиал в городе Смоленске

Кафедра ТОЭ

Лабораторная работа

Простые цепи синусоидального тока

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

80 град

а) последовательная схема замещения катушки.

jx

R

Z=, где z – полное сопротивление.

z=(Ом)

Комплексное сопротивление Z можно представить в виде

Z=zcos+jzsinR+jX

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

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

(A)

(B)

(B)

б) параллельная схема замещения катушки.

I

g

jb

По определению комплексной проводимости имеем:

(См)

Комплексную проводимость можно представить в виде:

g = ycos - активная проводимость.

b = ysin - 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)

(А)

U = 40 B

R = 50 Ом

С = 160 мкФ

R

C

Z = R - Z = 50 - = 50 – 20^.j =

z = 54 (Ом)

(A)

4. (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

C

R

(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

C

L

R

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

,

где ₀ – резонансная частота.

L₀ = 15,8 (мГн)

III. Рабочее задание.

1.

2¹

Катушка

2

1

1¹



1 Ом

V

A

рис. 1

параметр

значение

U

I



А) последовательная схема замещения.

r = z·cos

x = z·sin

=

Б) параллельная схема замещения

V

A

I

Ip

jb

g

Ia

y ==

g = y·cosφ =

b = y·sinφ =

=

=

2

2’

1

C 1’

R



V

A

V_C

V_R

рис. 2

параметр

Измеренное значение

Расчетное значение

I

U_C

U_R



3.

R

C

A

A₁

A₂

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}