Выводы по исследованию резонанса напряжений

Резонанс Напряжений ТОЭ лабораторная работа. Отчет по лабораторной работе 2 Исследование резонанса в цепи с последовательно соединёнными элементами R,L,C

Название Отчет по лабораторной работе 2 Исследование резонанса в цепи с последовательно соединёнными элементами R,L,C
Анкор Резонанс Напряжений ТОЭ лабораторная работа
Дата 29.05.2021
Размер 164.38 Kb.
Формат файла
Имя файла Lab_2_TOE.docx
Тип Отчет
#211333
Подборка по базе: Бухгалтерская отчетность в организации.doc, Отчёт по лабораторной работе №1-2.docx, Защитное слово к курсовой работе (ТГП).docx, Шаблон отчета.doc, Содержание отчета по практике_ЭЭ_привод.doc, Полный отчет_Расчет понизительной подстанции.pdf, ОБРАЗЕЦ Отчет по НИР.docx, Образец отчета по SQL.docx, Требование к отчету по учебной практике.docx, Практика отчёт.docx

Кафедра: «Теоретическая и общая электротехника»

Отчет по лабораторной работе № 2
« Исследование резонанса в цепи с последовательно соединёнными элементами R,L,C»
Выполнили:

Нижний Новгород 2020
Цель работы:

Исследование резонансных явлений и частотных характеристик электрической цепи, содержащей элементы R, L, C.
Cхема исследуемой электрической цепи:


Выводы:
В ходе данной работы мы изучили работу последовательной RLC цепи, явление резонанса напряжений в такой цепи. Построили зависимости напряжений на элементах цепи от частоты генератора.

Из построенных векторных диаграмм видно что:

1) При частоте генератора, меньшей резонансной, ток в цепи опережает по фазе входное напряжение (характер нагрузки активно-емкостный)

Источник

ТОЭ лаб1. Отчет по лабораторной работе 4 Исследование резонанса напряжений

Название Отчет по лабораторной работе 4 Исследование резонанса напряжений
Анкор ТОЭ лаб1.doc
Дата 07.05.2018
Размер 314 Kb.
Формат файла
Имя файла ТОЭ лаб1.doc
Тип Отчет
#18960
Подборка по базе: Основные требования к оформлению отчетов.pdf, МАКЕТ, ОТЧЕТ НИР ГОНГАПШЕВА 44.04.02. 1КУРС ОФО.docx, прошлый отчет.docx, Бланк отчета (1) физхим.pdf, НЕДЕЛЬНЫЙ ОТЧЕТ ПО ПИТАНИЮ 15.11.docx, готовая 5 практич отчет 2 (1).pdf, Отчет по массовой работе Артемовского сельского филиала октябрь , Инструкция по работе с Виртуальной книжной полкой для студента.d, Шаблон отчета по ПП ПМ 01 с 17.12.2021 по 27.12.2021.docx, Копия курсовая виды бух отчетности.doc

Министерство образования и науки РФ

(ТУСУР)
Кафедра ТОЭ
Отчет по лабораторной работе №4
«Исследование резонанса напряжений»

студенты гр.420-1 Пичуева И.С

2012
ВВЕДЕНИЕ
Целью данной лабораторной работы является изучение физического смысла и условий наступления резонанса в последовательном RLС контуре, исследование в СМ МАРС поведения электрических переменных в резонансной и околорезонансной зоне при изменении параметров контура и анализ поведения этих же переменных в зависимости от частоты в зоне резонанса.

1 ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

Резонанс в последовательном контуре наступает при условии

Из этого условия можно сделать вывод, что резонанса в контуре можно достичь двумя способами:
1: Изменение и нахождение определенной резонансной частоты при постоянных параметрах цепи;
2: Изменение и нахождение определенных параметров L и C при постоянной ;

В этих двух случаях достигается резонанс.
Для подтверждения первого пункта проводим эксперимент на установке показанной на рисунке 1.1
Изменяя частоту при постоянных параметрах цепи (C,L) , мы находим такое Wo , при котором амплитуда напряжения достигает максимального значения (максимум на осциллографе).

Рисунок 1.1 Схема эксперимента для нахождения резонансной частоты

Ч- частотный настройщик (генератор);
Для подтверждения пункта второго строится цепь показанная на рисунке 1.2

Рисунок 1.2 Схема для вычислительного эксперимента

Признаком резонанса является также отсутствие реактивного сопротивления, т.е угол между U и I должен быть равен = 0. Прибор F предназначен для определения между U и I.На данной установке (рис. 1.2 ) устанавливаем резонансную частоту Wo , при которой сопротивление Xс на конденсаторе равно по модулю сопротивлению на индуктивности Xl и противоположно по знаку, т.е. =0.Это должен зафиксировать прибор F.Затем изменяем емкость конденсатора и фиксируем параметры цепи.

Номер варианта С L R
Ф Гн Ом
4 0.0005 0.04 4

Таблица. 2.1 Значение начальных параметров цепи

2 ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ

Значение резонансной частоты:

(2.1)
Угол сдвига фаз между напряжением и током на входе цепи:

(2.2)

Значение тока установившегося при резонансе:

(2.3)

Значение сопротивления на индуктивности:

= (2.4)
Значение сопротивления на емкости:

(2.5)

Значение добротности контура:

(2.6)
Характеристическое волновое сопротивление:

(2.7)
Величина затухания:

(2.8)

(2.9)
Полное сопротивление цепи Z:

(2.10)

(2.11)

Падение напряжения на резисторе

3 РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ИХ АНАЛИЗ

Находим резонансную частоту для данного контура по формуле (2.1):

f 0 = (Гц)

= 223,607 с -1

Найдем сопротивления на индуктивности и на емкости по формулам (2.4) и (2.5):

(Ом)

(Ом)

Находим ток в цепи I по формуле (2.3):


Находим напряжения на индуктивности и емкости по формуле (2.11):

Найдем значение добротности по формуле (2.6):

Найдем значение полосы пропускания по формуле(2.12):

Найдем значение волнового сопротивления по формуле(2.7):

ρ= =8,944 Ом

Находим значение мощности по формуле (2.13):

Экспериментальные данные, которые были установлены в ходе эксперимента показаны в таблице 3.1

Таблица 3.1 Экспериментальные данные

Токи в цепи и напряжения на ее элементах для режимов представлены в таблице 3.2

U=10 ωр fр Uc Up П ρ Q
B Рад/с кГц В А Рад/с Ом
Предварительный расчет 223,6 35,588 15,81 7,07 499,96 8,944 2,236
Вычислительный эксперемент 222 31,86 17,308

Данные анализа на ПЭВМ ПараметрС
U I,мА φ UL UC Режим Значение
7,07 207 -0,07 1,479 11,583 C1 Cрез C3= 0.005

Таблица 3.2 Режимы расчетов

Найдем сопротивления на индуктивности и на емкости по формулам (2.4) и (2.5):

(Ом)

(Ом)

Находим ток в цепи I по формуле (2.3):

Находим напряжения на индуктивности и емкости по формуле (2.11):

Результаты приведенных выше расчетов занесем в таблицу 3.3

U ω0 R XL0 XC0 Z0 I0 UL0 UC0 Q
В рад/c Ом Ом Ом Ом А В В
7,07 223,6 4 8,944 8,944 4 1,768 15,81 15,81 2,236

Таблица 3.2 Результаты расчета

Для заполнения таблицы 3.4 проведем расчеты по уже имеющимся формулам

Находим значения Xc (формула 2.5):

Ом

Находим значения (формула2.4):

Ом

Находим значение общего сопротивления цепи (формула 2.10):

Ом

Находим силу тока в цепи (формула 2.3):

А

Находим падение напряжения на индуктивности(формула2.11):

Находим падение напряжения резисторе (формула2.14):

Находим мощность источника(формула 2.13):

Находим фазу между током и напряжением (формула3.2):

о

Находим те же величины для С3:

Находим значения Xc (формула 2.5):

Ом

Находим значения (формула2.4):

Ом

Находим значение общего сопротивления цепи (формула 2.10):

Ом

Находим силу тока в цепи (формула 2.3):

А

Находим падение напряжения на индуктивности(формула2.11):

Находим падение напряжения резисторе (формула2.14):

Находим мощность источника(формула 2.13):

Находим фазу между током и напряжением (формула3.2):

о

Режим U I C XС XL Z UL UR P φ =atg(X/R)
В А Ф Ом Ом Ом В В Вт φ
C1 4 0.087 0,00005 89,44 8,944 80,6 7,84 0,35 0,615 87,15
C2 4 1,768 0,0005 8,68 8,944 4 15,81 4 4,2 0,004
C3 4 0.785 0,005 0,89 8,944 9 0,698 3,142 5,54 63,5

Таблица 3.4 Результаты расчета

В таблице 4.4 дана зависимость падения напряжений на элементах цепи,фазы,тока от частоты.

ω UL UC UR φ I
Рад/с B В В Градусы мА
100 1,715 8,575 1,567 -76 0,43
200 12,649 15,811 4,311 -26,5 1,581
500 8,575 1,715 3,162 76 0,4
1000 7,402 0,37 1,265 84 0,185
1500 7,215 0,16 0,813 86 0,012
2000 7,115 0,894 0,599 87 0,894
2500 7,112 0,57 0,417 87,6 0,712
3000 7,107 0,395 0,395 88 0,592
4000 7,091 0,221 0,295 88,5 0,443

Таблица 4.4

На основани даных таблицы 4.4 можно построить графики зависимости I = f ( w ), U C = f ( w ) , U L = f ( w)

1. В чем причина наступления резонанса напряжений, и каковы характеризующие его соотношения?

Ответ: Если подобрать элементы L и C таким образом, чтобы их сопротивления стали равными (XL=XC), то индуктивное сопротивление станет равно нулю и общее сопротивление станет минимальным, а следовательно ток будет максимален. При резонансе UL=UC, XL=XC>>R, I=E/R, ω0=(LC) 1/2 – резонансная частота.
2. Как можно управлять резонансом?

Ответ: Изменять частоту при неизменных параметрах или изменять параметры L и C при частоте = const.

3. Какие режимы анализа необходимо использовать для получения временных и частотных характеристик?

Источник

Читайте также:  Rtx 2060 минимальное напряжение
Оцените статью
Adblock
detector