Лабораторные работы / Работа 2 - Отчет - Новикова - Лизунов - 2007 / Лаба Дима

РХТУ им. Д.И. Менделеева

Кафедра Электротехники и Электроники

Лабораторная работа

№ 2

Разветвленная электрическая цепь синусоидального тока с активно - реактивным сопротивлениями. Резонанс токов.

Выполнили:

Студенты гр.П-23

Лизунов Д.

Мухамбетов Б.

Сорокин А.

Проверил:

Новикова Е. В.

Москва 2007

Цель работы: Исследование режимов работы электрической цепи при параллельном соединении потребителей электроэнергии с активно – реактивными сопротивлениями, определение параметров цепи, установление условий возникновения резонанса токов.

1.R – цепь.

Схема установки: Расчётные формулы:

Y_R = I_R/U

S = U∙I

cosφ = P/S.

№	Установить		Измерить			Вычислить
	f,Гц	U, В	I, A	P, Bm	IR, A	YR, Cм	S, BA	cosφ
1	50	127	1.389	176.5	1.389	0,011	176.403	1
2	50	220	2.407	529.5	2.407	0,011	529,54	1
3	100	220	2.407	529.5	2.407	0,011	529,54	1

2.C – цепь.

Схема установки: Расчётные формулы:

Y_C = I_C/U

S = U∙I

cosφ = P/S

№	Установить		Измерить			Вычислить
	f,Гц	U, В	I, A	P, Bm	IС, A	Yc, Cм	S, BA	cosφ
1	50	127	0.838	0	0.838	0,0066	106,426	0
2	50	220	1.451	0	1.451	0,0066	319,22	0
3	100	220	2.903	0	2.903	0,0132	638,66	0

3.R – C – цепь.

Схема установки: Расчётные формулы:

Y_R = I_R/U S = U∙I

Y_C = I_C/U cosφ = P/S

Y = I/U

№	Установить		Измерить				Вычислить
	f,Гц	U, В	I, A	P, Bm	IR, A	IС, A	YR, Cм	Yc, Cм	Y, Cм	S, BA	cosφ
1	50	127	1,623	176,5	1,389	0,838	0,0063	0,0067	0,013	206,12	0,86
2	50	220	2,811	529,5	2,407	1,451	0,0109	0,0066	0,013	618,42	0,86
3	100	220	3,771	529,5	2,407	2,903	0,0109	0,0132	0,017	829,62	0,64

B_C=G

В активно-ёмкостной цепи напряжение отстаёт от тока по фазе на угол π/4 при равенстве проводимостей (G=B_C)

4.R – L – цепь.

Схема установки: Расчётные формулы:

Y_K = I_K/U

G_K = I/U

B_K = (Y_K² -G_K²)^0.5

S = U∙I

cosφ = P/S.

№	Установить		Измерить			Вычислить
	f,Гц	U, В	I, A	P, Bm	IК, A	YK, Cм	GK, Cм	BK, Cм	S, BA	cosφ
1	50	127	0,952	9,1	0,952	0,0075	0,0075	0	120,904	0,075
2	50	220	1,649	27,2	1,649	0,0075	0,0075	0	362,78	0,075
3	100	220	0,826	6,8	0,826	0,0038	0,0038	0	181,72	0,038

B_L=G

В активно-индуктивной цепи напряжение опережает ток по фазе на угол π/4 при равенстве проводимостей (G=B_L)

5.R – L – C – цепь.

Схема установки: Расчётные формулы:

Y = I/U

Y_R = I_R/U

Y_L = I_L/U

Y_C = I_C/U

S = U∙I

cosφ = P/S

№	Установить		Измерить					Вычислить
	f,Гц	U, В	I, A	P, Bm	IR, A	IL, A	IC, A	Y, Cм	YR, Cм	YL, Cм	Yc, Cм	S, BA	cosφ
1	50	127	1.394	176.5	1.389	0.955	0.838	0,011	0,011	0,0075	0,0066	177,38	1
2	50	220	2.416	529.5	2.407	1.654	1.451	0,011	0,011	0,0075	0,0066	531,52	1
3	100	220	3.178	529.5	2.407	0.827	2.903	0,014	0,011	0,0038	0,0132	699,16	0,76

I_L

I_C-I_L

I_C>I_L

I_C<I_L

6.Резонанс.

Схема установки: Расчётные формулы:

Y = I/U

Y_R = I_R/U

S = U∙I

cosφ = P/S

№	Установить		Измерить					Вычислить
	C, мкФ	U, B	I, A	P, Bm	IR, A	IL, A	IC, A	Y, Cм	YR, Cм	S, BA	cosφ
1	24	127	1.389	176.5	1.389	0.955	0.958	0,0108	0,011	176,5	1
2	34	127	1.446	176.5	1.389	0.955	1.357	0,0114	0,011	183,64	0,96
3	44	127	1.604	176.5	1.389	0.955	1.756	0,0126	0,011	203,7	0,866
4	14	127	1.445	176.5	1.389	0.955	0.559	0,0114	0,011	183,5	0,96
5	4	127	1.601	176.5	1.389	0.955	0.160	0,0126	0,011	203,3	0,868

I=I_R

I_C

I_L

φ=0

При резонансе токов цепь ведёт себя как чисто активная

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 = Q_L – Q_C => Q_L = Q_C.

4) cosφ = G/Y = 1.

5) G = Y = Y_min.

B = B_L – B_C = 0 => B_L = B_C. Индуктивная проводимость равна емкостной.

6) I = U∙G = U∙Y_min = I_min.

При резонансе токов показания амперметра минимальные.

8