МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра ТОЭ
отчет
по лабораторной работе №6
по дисциплине «Теоретические основы электротехники»
Тема: ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАНОВИВШЕГОСЯ СИНУСОИДАЛЬНОГО РЕЖИМА В ПРОСТЫХ ЦЕПЯХ
Студент гр. 9491 |
|
Ярошук В.А. |
Преподаватель |
|
Гарчук А.А. |
Санкт-Петербург
2021
Цель работы: практическое ознакомление с синусоидальными режимами в простых RL-, RC- и RLC-цепях.
Исследуемые закономерности:
Обработка результатов:
1. Исследование установившегося синусоидального режима в RL- и RC-цепях:
R01 = 50 Ом, U01 = 2 В
Рис.1 – схема RC – цепи Рис.2 – схема R L – цепи
Таблица 1
f, кГц |
U0, В |
I, мА |
UR, В |
UC, В |
UL, В |
φ, …º |
R, Ом |
C, мкФ |
L, мГн |
φ, …º |
7,5 |
2 |
3,91 |
0,81 |
1,81 |
– |
-65 |
209 |
0,05 |
- |
-64,8 |
15 |
2 |
6,13 |
1,27 |
1,35 |
– |
-42,5 |
207 |
0,05 |
- |
-46,8 |
3,75 |
2 |
6,69 |
1,36 |
– |
1,18 |
38,57 |
206 |
- |
8,0 |
43,4 |
7,5 |
2 |
4,86 |
1 |
– |
1,66 |
60 |
203 |
- |
8,1 |
58,4 |
На основе
экспериментальных данных рассчитаем
R,
C,
L
и
°, полученные данные занесем в таблицу,
также построим ВД.
U0 рассчитаем по формулам:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-
цепь
-
цепь
-
цепь
-
цепь
-
цепь
Рисунок
4. ВД RL- цепь
2) Исследование установившегося синусоидального режима в RLC-цепи:
Схема RLC-цепи
Таблица 2
f, кГц |
U0, В |
I, мА |
UR, В |
UC, В |
UL, В |
φосц, …º |
φвд, …º |
9 |
1,71 |
7,53 |
1,63 |
2,6 |
3,24 |
0 |
0 |
18 |
1,92 |
4,14 |
0,84 |
0,94 |
2,68 |
62 |
64,13 |
4,5 |
1,98 |
2,83 |
0,58 |
2,4 |
0,49 |
-71 |
-73,11 |
9кГц(Резонанс)
|
18 кГц |
4,5 кГц
|
|
|
|
Рисунок 5. Осциллограммы RLC-цепь
9кГц(Резонанс)
|
4,5 кГц |
18 кГц
|
|
|
|
Рисунок 6. ВД RLC-Цепь
Ответы на вопросы:
Почему
?
Почему при увеличении частоты величины
I
и UR
увеличились, а UC
и |
|уменьшились?
изменились ли R
и
C?
1)
Ток L-элемента
отстаёт от напряжения и общее напряжение
вычисляется по формуле:
2)
прямо пропорционально частоте, поэтому
при уменьшении частоты уменьшается
,
что ведёт к уменьшению
и увеличению
,
ток
увеличивается и уменьшается угол
отставания от напряжения.
и
не изменились.
3)R и C остались прежними, свойства элементов цепи мы не меняли
Выводы.
В ходе выполнения лабораторной работы повторили навыки расчетов характеристик RL, RC и RLC цепей. Мы определили емкость, индуктивность и сопротивление цепей, их значения практически не меняются с изменением частот.
При исследовании RLC- цепи по осциллограммам были определены углы сдвига фаз напряжений и токов φ для частот 9, 18 и 4,5 кГц. Они оказались приблизительно равны углам, полученным по ВД. Частота резонанса оказалось равна 9 кГц.