Главная страница

ыв. Лабораторная работа №3. Лабораторная работа 3 Исследование пассивных цепей при гармоническом воздействии на постоянной частоте


Скачать 1.42 Mb.
НазваниеЛабораторная работа 3 Исследование пассивных цепей при гармоническом воздействии на постоянной частоте
Дата22.11.2021
Размер1.42 Mb.
Формат файлаdocx
Имя файлаЛабораторная работа №3.docx
ТипЛабораторная работа
#278714

С этим файлом связано 6 файл(ов). Среди них: 2_lab.docx, ТОЭ_ЛР_05.docx, Лабораторная работа №31.docx, OTC_02.doc, ВАЖНО2.docx, ВАЖНО.docx.
Показать все связанные файлы
Подборка по базе: научное исследование+анализ.docx, Контрольная работа 2.1.docx, Контрольная работа по гидрогазадинамики 2 семестр.pdf, Лабораторная работа_6 (пример оформления) (1).pdf, Практическая работа 2.doc, Практическая работа А.А. Ершова.doc, Практическая работа 1.doc, практическая работа. физкультура.doc, ОВЗ долговременная работа.docx, Практическая работа № 1 Основные и производные единицы СИ_Марчен

Федеральное Агентство Связи
Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Московский технический университет связи и информатики»

Центр заочного обучения по программам бакалавриата

Кафедра ТЭЦ

Отчет

Лабораторная работа № 3

«Исследование пассивных цепей при гармоническом воздействии на постоянной частоте»

Выполнил: Иванов Иван, студент группы БСТ17хх

Цель работы


С помощью программы Micro-Cap исследовать электрический режим конденсатора и катушки индуктивности в цепях гармонического тока. Сравнить характеристики, полученные с помощью программы Micro-Cap, с аналогичными характеристиками, полученными расчетным путем.

Результаты предварительного расчета и машинного эксперимента

Цепи с емкостным сопротивлением


Схема цепи представлена на Рисунок 1.



Рисунок 1 - Схема С-цепи

ZC =

По предварительному расчёту

Получено экспериментально

f, кГц

C, нФ

ZC, Ом

|ZC|, Ом

arg(ZC), град.

|ZC|, Ом

arg(ZC), град.

1

38.7

-j*4112.531

4112.531

-90

4113

-90

2

38.7

-j*2056.265

2056.265

-90

2056

-90

3

38.7

-j*1370.844

1370.844

-90

1371

-90

4

38.7

-j*1028.133

1028.133

-90

1028

-90

5

38.7

-j*822.506

822.506

-90

822.506

-90


Схема цепи представлена на Рисунок 2.



Рисунок 2 - Схема RC-цепи

ZRC = ZR + ZC =

По предварительному расчёту

Получено экспериментально

f, кГц

C, нФ

R, кОм

ZRC, Ом

|ZRC|, Ом

arg(ZRC), град.

|ZRC|, Ом

arg(ZRC), град.

1

38.7

3

3000-j*4112.531

5090.472

-53.89

5090

-53.89

2

38.7

3

3000-j*2056.265

3637.063

-34.428

3637

-34.428

3

38.7

3

3000-j*1370.844

3298.365

-24.558

3298

-24.558

4

38.7

3

3000-j*1028.133

3171.286

-18.917

3171

-18.917

5

38.7

3

3000-j*822.506

3110.71

-15.332

3111

-15.332


U2 =

По предварительному расчёту

Получено экспериментально

f, кГц

C, нФ

R, кОм

U1, В

U2, В

φ, град.

U2, В

U2, В

φ, град.

1

38.7

3

0.707

0.807

-36.11

0.807*e-j36.11

0.807

-36.111

2

38.7

3

0.707

0.565

-55.572

0.565* e-j55.57

0.565

-55.573

3

38.7

3

0.707

0.415

-65.442

0.415* e-j65.44

0.415

-65.442

4

38.7

3

0.707

0.324

-71.083

0.324* e-j71.08

0.324

-71.083

5

38.7

3

0.707

0.264

-74.668

0.264* e-j74.67

0.264

-74.668


Цепи с индуктивным сопротивлением


Схема цепи представлена на Рисунок 3.



Рисунок 3 - Схема L-цепи

ZL = j*2*π*f*L

По предварительному расчёту

Получено экспериментально

f, кГц

L, мГн

ZL, Ом

|ZL|, Ом

arg(ZL), град.

|ZL|, Ом

arg(ZL), град.

1

31

j*194.8

194.8

90

194.785

90

2

31

j*389.6

389.6

90

389.56

90

3

31

j*584

584

90

584.338

90

4

31

j*779

779

90

779.116

90

5

31

j*974

974

90

973.894

90


Схема цепи представлена на Рисунок 4.



Рисунок 4 - Схема RL-цепи

ZRC = ZR + ZL = R + j*2*π*f*L

По предварительному расчёту

Получено экспериментально

f, кГц

L, мГн

R, кОм

ZRL, Ом

|ZRL|, Ом

arg(ZRL), град.

|ZRL|, Ом

arg(ZRL), град.

1

31

3

3000+j*194.779

3006.316

3.715

3006

3.715

2

31

3

3000+j*389.557

3025.187

7.399

3025

7.399

3

31

3

3000+j*584.336

3056.378

11.022

3056

11.022

4

31

3

3000+j*779.115

3099.519

14.558

3100

14.558

5

31

3

3000+j*973.894

3154.119

17.985

3154

17.985


U2 =

По предварительному расчёту

Получено экспериментально

f, кГц

L, мГн

R, кОм

U1, В

U2, В

φ, град.

U2, В

U2, В

φ, град.

1

31

3

0.707

0.065

86.285

0.065*ej86.285

0.065

86.285

2

31

3

0.707

0.129

82.601

0.129*ej82.601

0.129

82.601

3

31

3

0.707

0.191

78.978

0.191*ej78.978

0.191

78.978

4

31

3

0.707

0.251

75.442

0.251*ej75.442

0.251

75.442

5

31

3

0.707

0.309

72.015

0.309*ej72.015

0.309

72.015

Графики исследуемых зависимостей




Рисунок 5 - Графики зависимостей модуля и фазы комплексного сопротивления конденсатора от частоты для C-цепи



Рисунок 6 - Графики зависимостей модуля и фазы комплексного сопротивления конденсатора от частоты для RC-цепи



Рисунок 7 - Графики зависимостей модуля и фазы комплексного напряжения на конденсаторе от частоты для RC-цепи



Рисунок 8 - Графики зависимостей модуля и фазы комплексного сопротивления катушки индуктивности от частоты для L-цепи



Рисунок 9 - Графики зависимостей модуля и фазы комплексного сопротивления катушки индуктивности от частоты для RL-цепи



Рисунок 10 - Графики зависимостей модуля и фазы комплексного напряжения на катушке индуктивности от частоты для RL-цепи

Выводы


Данные, полученные в предварительном расчёте, полностью совпадают с данными, полученными в результате машинного эксперимента.

Следовательно, формулы, использованные для предварительного расчёта, верны.

Вопросы для самопроверки и ответы на них


  1. Какая частота называется граничной для RL-цепи?

Граничная частота - это частота, при которой модуль реактивного сопротивления равен активному сопротивлению. Для RL-цепи это означает: ωL = R или 2πfL = R

  1. Каково значение модуля входного сопротивления RL-цепи на граничной частоте?

Входное сопротивление ZRL = ZR + ZL = R + jωL

|ZRL | =

Так как на граничной частоте ωL = R, то |ZRL | = = R

  1. Каково значение аргумента входного сопротивления RL-цепи на граничной частоте?

arg(ZRL) = arctg( )

Так как на граничной частоте ωL = R, то arg(ZRL) = arctg( ) = 45 град.

  1. К чему стремится модуль тока RL-цепи при увеличении частоты?

Так как I = , то при ω → ∞ I → 0

  1. Чему равен модуль входного сопротивления RL-цепи при частоте равной нулю?

Входное сопротивление ZRL = ZR + ZL = R + jωL. При ω = 0 ZRL = R.

Москва, 2019


написать администратору сайта