Министесртво образования и науки
Российский химико-технологический
университет им. Д.И. Менделеева
кафедра электротехники
Лабораторная работа №1
Неразветвленная электрическая цепь
синусоидального тока
с активно-реактивными сопротивлениями.
Резонанс напряжений.
Выполнил: Сайфи А.Н.
группа К-31
Проверил: Зеленев Ю.В.
Москва 2004
Лабораторная работа №1.
Цель работы: Исследование неразветвленной электрической цепи синусоидального тока при наличии потребителей с активно – реактивными сопротивлениями, определение параметров цепи, установление условий резонанса напряжений.
1. R – цепочка.
Схема установки: Расчётные формулы:
R = UR/I
S = U∙I
cosφ =
P/S
N0 |
Установить |
Измерить |
Вычислить |
|||||
f, Гц |
U, B |
I, A |
P, Вт |
UR, B |
R, Ом |
S, ВА |
Cosφ |
|
1 |
50 |
127 |
1.389 |
176.50 |
127 |
91.43 |
176.40 |
1 |
2 |
100 |
220 |
2.407 |
529.50 |
220 |
91.40 |
529.54 |
1 |
3 |
100 |
220 |
2.407 |
529.50 |
220 |
91.40 |
529.54 |
1 |
2. C – цепочка.
Схема установки: Расчётные формулы:
XC
= U/I
C
= 1/ω∙Xс
S = U∙I
cosφ =
P/S
N0 |
Установить |
Измерить |
Вычислить |
||||||
f, Гц |
U, B |
I, A |
P,Вт |
Uc, B |
Xc, B |
С, мкФ |
S, ВА |
cosφ |
|
1 |
50 |
127 |
0.838 |
0 |
127 |
151,55 |
2,1 ∙10-5 |
106,43 |
0 |
2 |
100 |
220 |
1.451 |
0 |
220 |
151,62 |
2,1 ∙10-5 |
319,22 |
0 |
3 |
100 |
220 |
2.903 |
0 |
220 |
75,78 |
4.2∙10-5 |
638,66 |
0 |
3. RR – цепочка.
Схема установки: Расчётные формулы:
Z
= U/I
R1
= UR1/I
R2
= UR2/I
S
= Uc∙I
cosφ =
P/S
N0 |
Установить |
Измерить |
Вычислить |
|||||||||
F, Гц |
U, B |
I, A |
P, Вт |
UR1, B |
UR2, B |
UR1 + UR2 |
Z, Ом |
R1, Ом |
R2, Ом |
S, ВА |
Cosφ |
|
1 |
50 |
127 |
0.794 |
100.8 |
72.5 |
54 |
127 |
160 |
91.31 |
68.01 |
100.84 |
1 |
2 |
100 |
220 |
1.375 |
302.5 |
125.7 |
94.3 |
220 |
160 |
91.42 |
68.58 |
302.50 |
1 |
3 |
100 |
220 |
1.375 |
302.5 |
125.7 |
94.3 |
220 |
160 |
91.42 |
68.58 |
302.50 |
1 |
4. RC – цепочка.
Схема установки: Расчётные формулы:
Z = U/I
C = 1/ω∙Xс
R = UR/I
S = Uc∙I
XC
= UC/I
cosφ = P/S
N0 |
Установить |
Измерить |
Вычислить |
||||||||||
f, Гц |
U, B |
I, A |
P, Вт |
UR |
UC |
UR + C |
Z, Ом |
R, Ом |
Xc, B |
С∙105 мкФ
|
S, ВА |
Cosφ |
|
1 |
50 |
127 |
0.718 |
47.10 |
65.60 |
108.80 |
127 |
176.88 |
91.365 |
151.53 |
2.10 |
91.186 |
0.516 |
2 |
100 |
220 |
1.243 |
141.20 |
113.60 |
188.40 |
220 |
176.99 |
91.392 |
151.57 |
2.10
|
273.46 |
0.516 |
3 |
100 |
220 |
1.853 |
313.80 |
169.40 |
140.40 |
220 |
118.73 |
91.419 |
75.77 |
4.20
|
407.66 |
0.770 |
5. RL – цепочка.
Схема установки: Расчётные формулы:
Z
= UK/I
R = PK/I2
XK
=
LK
= XK/
ω
S = Uc∙I
cosφ =
P/S
N0 |
Установить |
Измерить |
Вычислить |
||||||||
f, Гц |
U, B |
I, A |
P, Вт |
UK |
Z, Ом |
RK, Ом |
XK, B |
LK, мГн |
S, ВА |
Cosφ |
|
1 |
50 |
127 |
1,150 |
13,20 |
127 |
110,435 |
9,981 |
109,983 |
0,35 |
146,05 |
0,090 |
2 |
100 |
220 |
1,992 |
39,70 |
220 |
110,442 |
10,005 |
109,988 |
0,35 |
438,24 |
0,091 |
3 |
100 |
220 |
0,999 |
10,00 |
220 |
220,22 |
10,020 |
219,992 |
0,70 |
219,78 |
0,046 |
6. RLC – цепочка.
Схема установки: Расчётные формулы:
Z
= U/I
R = UR/I
ZLC
= ULC/I
S = U∙I
cosφ =
P/S
Установить |
Измерить |
Вычислить |
||||||||
f, Гц |
U, B |
I, A |
P, Вт |
UR |
ULC |
Z, Ом |
R, Ом |
ZLC, Ом |
S, ВА |
Cosφ |
50 |
127 |
1.265 |
146.20 |
115.60 |
52.60 |
100.395 |
91.383 |
41.581 |
160.66 |
0.91 |
100 |
220 |
2.191 |
438.80 |
200.30 |
91.10 |
100.411 |
91.419 |
41.579 |
482.08 |
0.91 |
100 |
220 |
1.289 |
151.80 |
117.80 |
185.80 |
170.675 |
91.389 |
144.143 |
283.58 |
0.54 |
7. RLC – резонансная цепочка.
Схема установки: Расчётные формулы:
Z
= U/I
S
= U∙I
cosφ =
P/S
N0 |
Установить |
Измерить |
Вычислить |
||||||||
C, мкФ |
U, B |
I, A |
P, Вт |
ULC |
UR |
UL |
UC |
Z, Ом |
S, ВА |
Cosφ |
|
1 |
29 |
127 |
1,389 |
176,5 |
0,3 |
127 |
152,8 |
152,5 |
91,432 |
176,403 |
1,005 |
2 |
39 |
127 |
1,327 |
160,9 |
37,7 |
121,3 |
146,0 |
108,3 |
95,705 |
168,529 |
0,955 |
3 |
49 |
127 |
1,246 |
142,0 |
56,1 |
113,9 |
137,1 |
81,0 |
101,681 |
158,623 |
0,895 |
4 |
19 |
127 |
1,201 |
131,8 |
63,9 |
109,7 |
132,1 |
196,0 |
107.993
|
149,352 |
0,846 |
5 |
9 |
127 |
0,523 |
25,0 |
117,7 |
47,8 |
57,5 |
175,2 |
260.246 |
61,976 |
0,352 |
Выводы.
Резонанс – явление в электрической цепи, содержащей индуктивные и емкостные элементы, при которых разность фаз напряжений и тока на входе электрической цепи равна 0.
1)
2) cosφ = P/S = 1
Коэффициент мощности равен отношению активной мощности к полной, и при резонансе равен 1.
3) S = P
Полная мощность равна активной, а индуктивная равна емкостной.
Q = QL – QC => QL = QC.
4)
5) Z = R = Zmin.
X = XL – XC = 0 => XL = XC.
Индуктивное сопротивление равно емкостному.
6)
При резонансе напряжений показания амперметра максимальны.