Артикул: 1168421

Раздел:Технические дисциплины (111918 шт.) >
  Теоретические основы электротехники (ТОЭ) (25714 шт.) >
  Цепи переменного синусоидального тока (6893 шт.) >
  Неразветвленные (1561 шт.)

Название или условие:
Лабораторная работа № 6
Исследование резонанса в цепи с последовательно соединенными элементами R, L, C

Целью работы является исследование резонансных явлений и частотных характеристик электрической цепи, содержащей элементы R, L, C.

Описание:
Содержание и порядок выполнения работы
Схема исследуемой цепи представлена на рис. 1П. Источником синусоидального напряжения является модуль ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР. В работе используют измерительные приборы из блоков ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗЫ и МОДУЛЬ МУЛЬТИМЕТРОВ.
Пассивные элементы электрической схемы выбирают из блока МОДУЛЬ РЕАКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ. Активное сопротивление Rк катушки измеряют мультиметром. Рекомендуемые величины индуктивности катушки и емкости конденсатора представлены в табл. 6.1.
Собрать электрическую цепь по схеме, приведенной на рис. 1П протокола измерений. Тумблер SA2 модуля ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗЫ установить в положение I2. Для измерения действующих значений напряжений u_к и u_С включить мультиметры РР.
Проверить собранную электрическую цепь в присутствии преподавателя.
Установить заданные преподавателем величины индуктивности L катушки и емкости С конденсатора. Измерить мультиметром активное сопротивление Rк катушки. Записать эти значения в протокол измерений.
Выполнить предварительные расчеты, указанные в протоколе измерений.
Включить автоматический выключатель QF блока МОДУЛЬ ПИТАНИЯ и тумблер Сеть модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР. Переключатель Форма установить в положение . Регулятором Частота установить на выходе модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР частоту f0. Убедиться, что угол ϕ≅0.
Регулятором Амплитуда установить величину действующего значения напряжения U  5…7 В. Напряжение U поддерживать в работе неизменным.
Измерить на частоте f0 действующие значения тока i; напряжений u, uк, u_С; активную мощность Р и угол   u – i. Измеренные значения занести в табл. 1П.
Уменьшая частоту, определить частоту f1 – нижнюю граничную частоту полосы пропускания.
Измерить на частоте f1 действующее значение тока i; напряжений u, uк, uс; активную мощность Р и угол  . Измеренные значения занести в табл. 1П.
Увеличивая частоту, определить частоту f2 – верхнюю граничную частоту полосы пропускания.
Измерить на частоте f2 действующее значение тока i; напряжений u, uк, uс; активную мощность Р и угол  . Измеренные значения занести в табл. 1П.
Изменяя частоту, выполнить измерения для f > f0 и f < f0. Измеренные значения занести в табл. 1П.
Выполнить предварительные расчеты, указанные в протоколе измерений.
Протокол измерений утвердить у преподавателя.
Выключить тумблер Сеть модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР и автоматический выключатель QF модуля питания.


Содержание отчета

1. Нарисовать схему замещения исследуемой электрической цепи, указать величины параметров Rк, L, C. Записать рассчитанные в протоколе измерений значения резонансной частоты f_0, волнового сопротивления ρ, добротности Q и полосы пропускания Δf.
2. По данным таблицы 1П протокола измерений в относительных единицах частоты ν=f/f0 рассчитать и построить графики амплитудно-частотных характеристик (АЧХ): (UR (ν))/U=(Rк I(ν))/U; (UL (ν))/U; (UC (ν))/U. Результаты расчета представить в таблице. Из графиков АЧХ определить добротность Q, граничные частоты f1, f2 и полосу пропускания.
3. Рассчитать в относительных единицах частоты ν зависимости: P(ν)/P0 , Q(ν)/P0 , S(ν)/P0 . Результаты расчета представить в таблице. Построить графики. По данным таблицы 1П построить фазочастотную характеристику ϕ(ν). Из графиков определить добротность Q, граничные частоты и полосу пропускания.
4. По данным табл. 1П протокола рассчитать частотные характеристики: Z(f)=U/I(f) ; XL(f)=(UL(f))/I(f) ; XC(f)=(UC(f))/I(f) ; R(f)=Rк; X(f)=XL (f)-XC (f); ϕ(f)=arctg⁡(X(f)/R). Результаты расчета частотных характеристик Z(f)/Rк ; R(f)/Rк ; X(f)/Rк в относительных единицах частоты ν представить в таблице. Построить их графики от относительной частоты v. Из графиков определить на граничных частотах f1 и f2 отношения: (Z(f1))/R; |X(f1)|/R и (Z(f_2))/R; |X(f2)|/R.
5. Построить векторные диаграммы тока и напряжения цепи для значений частоты f1, f0 и f2.

Подробное решение в WORD (11 страниц)+файл MathCad

Поисковые тэги: Векторная (топографическая) диаграмма, Резонанс в контурах

Изображение предварительного просмотра:

<b>Лабораторная работа № 6 <br />Исследование резонанса в цепи  с последовательно соединенными элементами R, L, C </b><br />Целью работы является исследование резонансных явлений и частотных характеристик электрической цепи, содержащей элементы R, L, C.

Процесс покупки очень прост и состоит всего из пары действий:
1. После нажатия кнопки «Купить» вы перейдете на сайт платежной системы, где можете выбрать наиболее удобный для вас способ оплаты (банковские карты, электронные деньги, с баланса мобильного телефона, через банкоматы, терминалы, в салонах сотовой связи и множество других способов)
2. После успешной оплаты нажмите ссылку «Вернуться в магазин» и вы снова окажетесь на странице описания задачи, где вместо зеленой кнопки «Купить» будет синяя кнопка «Скачать»
3. Если вы оплатили, но по каким-то причинам не смогли скачать заказ (например, случайно закрылось окно), то просто сообщите нам на почту или в чате артикул задачи, способ и время оплаты и мы отправим вам файл.
Условия доставки:
Получение файла осуществляется самостоятельно по ссылке, которая генерируется после оплаты. В случае технических сбоев или ошибок можно обратиться к администраторам в чате или на электронную почту и файл будет вам отправлен.
Условия отказа от заказа:
Отказаться возможно в случае несоответсвия полученного файла его описанию на странице заказа.
Возврат денежных средств осуществляется администраторами сайта по заявке в чате или на электронной почте в течении суток.

Похожие задания:

В последовательной RLC-цепи на частоте f = 333 Гц реактивные сопротивления равны XL = 9 Ом, Xc = 1 Ом. Все элементы - идеальные. Вычислите и укажите значение резонансной частоты этой цепи. Ответ округлите до целого значения и запишите в безразмерном виде (только число)
26. Определите показания ваттметра и амперметра в однофазной электрической цепи, если действующее значение входного напряжения U = 220 B, а комплексные сопротивления Z1 = (2+j) Ом и Z2 = (1+j3) Ом.
Лабораторная работа №2
Исследование цепи переменного тока с последовательным соединением активного сопротивления, индуктивности и емкости. Резонанс напряжения
Цель работы:
изучение свойств цепи переменного тока при последовательном соединении активного, индуктивного и емкостного элементов, режима резонанса напряжений, анализ цепи с помощью векторных диаграмм.

Задание №7
В цепь переменного тока включены активное сопротивление R, катушка индуктивности и конденсатор C. К цепи приложено напряжение U с частотой f. Угол сдвига тока относительно приложенного напряжения - φ. Ток в цепи I, падение напряжения на участках цепи соответственно: активное Ua, индуктивное UL, емкостное UC; мощности, выделяющиеся на участках цепи P, QL, QC, полная мощность цепи S.
Определить:
а) индуктивность или емкость, необходимые для обеспечения заданного угла.
б) действующие и амплитудные значения токи и напряжения на активном и реактивном участках;
в) выражения для мгновенных значений тока и напряжения на активном и реактивном участках;
г) активную, реактивную и полную мощности;
д) построить векторную диаграмму, треугольники сопротивлений и мощности для заданного угла φ.
е) определить частоту, при которой наступает резонанс напряжений.
Вариант 8

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2
НЕРАЗВЕТВЛЕННЫЕ ЦЕПИ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА
Цель работы
Практическое ознакомление с установившимися режимами в последовательных RL-, RC-, и RLC-цепях синусоидального тока.
Задание 1. Расчет индуктивного сопротивления катушки XL и емкостного сопротивления конденсатора XC
Задание 2. Настройка схемы
Задание 3. Измерения в цепях с одним элементом
Задание 4. Измерения в RL, RC и RLC ветвях
Вариант 12

E = 200 В, R1 = 8.66 Ом, XL1 = 5 Ом, R2 = 10 Ом, R3 = 10 Ом, XL2 = 17.32 Ом, Xc = 10 Ом.
Определить показания амперметра и вольтметра (действующие значения).

Конденсатор C и резистор R соединены последовательно и подключены к генератору синусоидальной ЭДС. Действующие значения напряжения на резисторе и конденсаторе соответственно равны UR = 3 В, UC = 4 В. Вычислите и укажите действующее значение ЭДС на зажимах генератора. Результат округлите до целого значения и укажите в безразмерном виде.
К участку цепи приложено напряжение u(t) = 150sin(200t+π/2), B. Дано: R = 15 Ом, С = 50 мкФ. Определить полное сопротивление цепи Z.
Лабораторная работа №6
Исследование резонансных явлений в неразветвленной электрической цепи синусоидального тока
Цель работы:

1. Исследовать электрическое состояние линейной неразветвленной цепи синусоидального тока при различных приемниках.
2. Экспериментально проверить условие, при котором наблюдается резонанс напряжений. Определить добротность цепи.
3. По опытным данным построить векторные диаграммы напряжений и тока. Рассчитать параметры отдельных элементов электрической цепи.

Задан ток цепи i(t)=0.1sin(ωt+50°)
Определить напряжение цепи Uab(t)-?