Файл: Отчет по лабораторной работе 13 измерение параметров емкостей в цепи переменного тока.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Отчет по практике

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 03.12.2023

Просмотров: 406

Скачиваний: 50

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

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ





МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра общей и технической физики
Отчет по

лабораторной работе № 13
«измерение параметров емкостей в цепи переменного тока»
Выполнил: студент гр. РГИ-22 _________ /Захаров Н.А./

(подпись) (Ф.И.О.)
Оценка:______

Дата:_________
Проверил: ________ / /

(должность) (подпись) (Ф.И.О.)

Санкт-Петербург

2023

Цель работы: Определение импеданса, сдвига фаз и измерение емкости на разных частотах в резистивно-емкостной цепи.
Краткое теоретическое содержание:

Переменный ток – это электрический ток, изменяющийся во времени. В общем понимании к переменному току относят различные виды импульсных, пульсирующих, периодических и квазипериодических токов. В технике под переменным током обычно подразумевают периодические или почти периодические токи переменного направления. Наиболее употребителен переменный ток, сила которого меняется во времени по гармоническому закону.

Электронный осциллограф – прибор, позволяющий наблюдать (а в некоторых случаях фотографировать) ход временных электрических процессов с помощью электронно-лучевой трубки, в которой очень узкий пучок электронов используется как карандаш, рисующий изображение.


Электрический импеданс представляет собой полное (комплексное) сопротивление электрической цепи переменному току.

Сдвиг фаз — разность между начальными фазами двух переменных величин, изменяющихся во времени периодически с одинаковой частотой.
Основные законы и соотношения:

Полный закон Ома:

.
Схема установки



Основные расчетные формулы

1) Емкость конденсатора:

, где (1)

амплитуда напряжения в резисторе, В

амплитуда выходного напряжения, В

R — сопротивление резистора, Ом

f – частота, выходного сигнала, Гц
2) Циклическая частота:

, где (2)

f – частота, выходного сигнала, Гц
3) Полное сопротивление напряжений:

, где (3)

– емкостное сопротивление

R – сопротивление, Ом
4) Емкостное сопротивление:

, где (4)

– циклическая частота, Гц

С – емкость конденсатор, Ф
5) Фазовый сдвиг (практическое):

, где (5)

T– период колебаний, с
6) Амплитудное значение тока:



– амплитудное значение напряжения, В

R – сопротивление, Ом
7) Фазовый сдвиг (теоретическое значение):

, где (7)

R – сопротивление, Ом

– циклическая частота, Гц

С – емкость конденсатор, Ф
Формулы расчета косвенных погрешностей:



Таблицы:
Таблица 1. Измерение напряжений и емкости в RC- цепи.


f, кГц
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1

Um
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0

URm
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,5
1,6
1,7

Cизм, мкФ
1,06
1,07
1,08
1,10
1,13
1,16
1,20
1,15
1,12
1,10

Z, Ом
1505,55
750,78
501,54
375,46
299,05
249,69
214,33
199,89
186,96
175,94


Таблица 2. Измерение фазового сдвига в RC-цепи.


f, кГц
0,05
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1

t, мс
5,0
2,0
1,4
0,7
0,8
0,6
0,6
0,5
0,4
0,4
0,4

Т, мс
20,0
10,0
5,0
3,4
2,6
2,0
1,7
1,4
1,3
1,1
1,0

физм, рад
1,57
1,26
1,76
1,29
1,93
1,88
2,22
2,24
1,93
2,28
2,51

фтеор, рад
1,54
1,51
1,45
1,38
1,32
1,27
1,21
1,16
1,11
1,06
1,01


Примеры вычислений:

1) Гц

2) = 1502,22 Ом

3) = 1505,54 Ом

4) мкФ

5)
рад = 1,51 рад

6) рад
Вычисление погрешностей косвенных измерений:
рад

Ф




Графический материал:
1. Зависимость импеданса Ф от частоты переменного тока f




2. Зависимость сдвига фаз Ф от частоты переменного тока f




3. Зависимость силы тока I в цепи от частоты переменного тока f



Вывод:

В ходе выполнения данной работы были определены величины и зависимости импеданса, фазо-частотных характеристик и силы тока в резистивно-ёмкостной цепи от частоты переменного тока в цепи. Были получены следующие результаты:



Смотрите также файлы