Файл: Резонанс напряжений.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.11.2023

Просмотров: 30

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Задание

Задания и решения

Заполним таблицы оставшимися значениями

Обработка результатов измерений

Схема в программе LTspice

Вывод


ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«ВЫСШАЯ ШКОЛА ЭКОНОМИКИ»
Московский институт электроники и математики им. А. Н. Тихонова

Департамент компьютерной инженерии

Раимова Алина Алексеевна, группа БИВ212
Лабораторная работа №4

по дисциплине «Электротехника»

Тема: «Резонанс напряжений»


Бригада 1

Дата первой загрузки: 04.03.2023

Москва 2023

Задание


Схема:



Номиналы элементы схемы для бригады №1:


R10мГн=28 Ом, R1мГн=2.8 Ом, R0.47мГн=1.1 Ом

Задания и решения


  1. Рассчитать:

  • резонансную частоту по формуле:



  • характеристическое сопротивление:



  • добротности для обоих активных сопротивлений:





  • частоты, на которых достигаются максимумы напряжений на индуктивности и емкости для R1:





  • частоты, на которых достигаются максимумы напряжений на индуктивности и емкости для R2:





  1. Собрать схемy. Индуктивность L=0.94 мГн получается последовательным соединением двух индуктивностей L=0.47 мГн, при этом сопротивления катушек складываются:

Схема собрана на занятии.

  1. С помощью векторной диаграммы измерить напряжения V1, V2, V3, а также ток A1 и разность фаз V1 - A1 в диапазоне 2 – 20 кГц для сопротивления R1 с шагом 0.5 кГц в диапазоне от fC-2 кГц до fL+2 кГц, а вне этого диапазона - с шагом 2 кГц. Результаты в таблице 1.

Таблица 1.

N
Установить
Измерить
Рассчитать

f
R­1
L
C
Epp
V1
V2
V3
A1


Z

(эксп.)
XC

(уст.)
XL

(уст.)
Z

(уст.)
Погр.

Z


Q1

кГц
Ом
мГн
мкФ
В
В
В
В
мА
градус
Ом
Ом
Ом
Ом
%
-
-

1
2
50
10
0,1
5
0,5
2,9
2,5
4
-61
625
795,77
125,66
671.97
7
0,48
6,32

2
3
1,4
3,6
2,4
7,2
-63
333,33
530,52
188,5
345.66
3.56
0,45

3
3,5
2,2
4,2
2,3
9,8
-60
234,69
454,73
219,91
240.08
2.24
0,5

4
4
3,3
4,9
2,0
13
-50
153,85
397,89
251,33
154.85
0.65
0,64

5
4,5
4,6
5,3
1,7
15,8
-25
107,59
353,678
282,74
86.79
23.978
0,91

6
5
5,3
5,0
1,7
16,3
9
104,29
318,31
314,16
50.17
107.87
0,99

7
5,5
5,2
4,2
1,8
14,8
34
121,62
289,37
345,58
75.22
61.68
0,83

8
6
4,9
3,3
2,0
12,7
48
157,48
265,26
376,99
122.41
28.65
0,67

9
6,5
4,5
2,7
2,2
10,9
56
201,83
244,85
408,41
171.03
18.01
0,56

10
7
4,2
2,2
2,2
9,4
60
234,04
227,36
439,82
218.27
7.23
0,5

11
9
3,4
1,1
2,4
5,8
67
413,79
176,84
565,49
391.85
5.6
0,39

12
11
3,1
0,7
2,4
4,2
68
571,43
144,69
691,15
548.75
4.13
0,37

13
13
2,9
0,5
2,5
3,2
67
781,25
122,43
816,81
696.19
12.22
0,39

14
15
2,8
0,3
2,5
2,6
65
961,54
106,10
942,48
837.87
14.76
0,42

15
17
2,7
0,3
2,5
2,1
62
1190,48
93,62
1068,14
975.80
22
0,47

16
19
2,7
0,2
2,5
1,8
58
1388,89
83,77
1193,81
1111.16
25
0,53

17
20
2,6
0,2
2,5
1,6
53
1562,5
79,58
1256,64
1178.12
32.6
0,6




  1. С помощью векторной диаграммы измерить напряжения V1, V2, V3, а также ток A1 и разность фаз V1-A1 в диапазоне 2 – 20 кГц для сопротивления R2 с шагом 0.5 кГц в диапазоне от fC-2 кГц до fL+2 кГц, а вне этого диапазона - с шагом 2 кГц. Результаты в таблице 2.

Таблица 2.

N
Установить
Измерить
Рассчитать

f
R­1
L
C
Epp
V1
V2
V3
A1


Z

(эксп.)
XC

(уст.)
XL

(уст.)
Z

(уст.)
Погр.

Z


Q2

кГц
Ом
мГн
мкФ
В
В
В
В
мА
градус
Ом
Ом
Ом
Ом
%
-
-

1
2
200
10
0,1
5
0,5
2,7
2,4
3,9
-54
615.38
795.77
125.66
699.32
12
-0.83
1,58

2
2,5
0,7
2,8
2,4
5,0
-53
480
636.62
157.08
519.57
7.61
-0.92

3
3
1,1
3,0
2,3
6,2
-48
370.97
530.52
188.49
396.20
6.37
-0.64

4
3,5
1,5
3,0
2,2
7,3
-41
301.37
454.73
219.91
308.44
2.29
-0.99

5
4
2,0
3,0
2,1
8,2
-30
256.1
397.89
251.32
247.95
3.28
0.15

6
4,5
2,4
2,9
2,1
8,8
-15
238.64
353.68
282.74
212.20
12.45
-0.76

7
5
2,7
2,7
2,1
8,9
-1
235.95
318.31
314.15
200.04
17.95
0.54

8
5,5
2,9
2,4
2,1
8,7
11
241.38
289.37
345.57
207.74
16.19
0.004

9
6
3,0
2,1
2,1
8,2
22
256.1
265.26
376.99
229.09
11.79
-1

10
6,5
3,0
1,8
2,2
7,7
30
285.71
244.85
408.40
258.35
10.59
0.15

11
7
3,0
1,6
2,3
7,1
35
323.94
227.36
439.82
291.78
11.02
-0.9

12
7,5
3,0
1,4
2,3
6,6
41
348.48
212.21
471.23
327.25
6.49
-0.99

13
8
3,0
1,2
2,4
6,1
45
393.44
198.94
502.65
363.64
8.19
0.53

14
10
2,8
0,8
2,4
4,6
52
521.74
159.15
628.31
510.01
2.3
-0.16

15
12
2,7
0,5
2,4
3,6
54
666.67
132.63
753.98
652.74
2.13
-0.83

16
14
2,7
0,4
2,4
2,9
51
827.59
113.68
879.64
791.64
4.54
0.74

17
16
2,6
0,3
2,4
2,4
50
1000
99.47
1005.31
927.65
7.8
0.96

18
18
2,6
0,2
2,5
2,1
50
1190.48
88.42
1130.97
1061.56
12.14
0.96

19
20
2,6
0,2
2,5
1,8
40
1388.89
79.58
1256.64
1193.93
16.3
-0.67

Здесь:

  • V1 – амплитуда напряжения на катушке индуктивности

  • V2 – амплитуда напряжения на конденсаторе

  • V3 – амплитуда напряжения на источнике

  • A1 – амплитуда тока

  • R – сопротивление

  • φu – фаза напряжения на источнике

  • φi – фаза тока



Заполним таблицы оставшимися значениями


Индуктивное сопротивление цепи:



Емкостное сопротивление цепи:

Комплексное сопротивление:



Обработка результатов измерений


Для R1=50 Ом

График V1/V3 от f



График V2/V3 от f



График A1*R1/V3 от f


График



Для R2=200 Ом

График V1/V3 от f


График V2/V3 от f



График A1*R2/V3 от f


График


Схема в программе LTspice


Для R1=50 Ом


Для R2=200 Ом


Построим графики напряжений ????????, ????????, а также ток ???? в диапазоне 1-20 кГц для обоих сопротивлений.

Для R1=50 Ом



UL=V(a) – V(b)

UC=V(b)
Для тока на R1:


Для R2=200 Ом



UL=V(a) – V(b)

UC=V(b)

Для тока на R2:


Вывод


Графики, построенные в MATLAB сходятся с графиками, полученными в программе LTspice.

Смотрите также файлы