Основные разделы


Цепи переменного электрического тока

Параметры цепи приведены в таблице 2.2. Частота генератора = 2f может изменяться в широких пределах, так что при частоте f0 наступает режим резонанса напряжения.

При изменении частоты питающего генератора в пределах 0 < f0 < 2f0 рассчитать и построить:

- частотные характеристики элементов цепи R(f), XL(f), XC(f) и всей цепи в целом Z(f);

- зависимости I(f), UR(f), UL(f), UC(С), представив их анализ от рода нагрузки;

- фaзочастотную характеристику - зависимость сдвига фаз между напряжением U на клеммах генератора и током I в цепи от частоты f генератора;

- рассчитать коэффициент усиления напряжения К, добротность волновое сопротивление цепи ;

- параметры схемы для построения векторной диаграммы.

Рис. 3. Схема к задаче № 2.2

Таблица 2. Задание к задаче № 2.2

U, B

70

R, Ом

8

L, мГн

60

С, мкФ

60

Решение

1. Схема представлена на рис. 3.

. Задание к задаче приведено в таблице 2.

. Определить (рассчитать) значения всех параметров в системе СИ.

. Оценить, какой резонанс наблюдается в исследуемой цепи? Резонанс напряжений.

. Значение частоты f0 резонанса напряжений:

XC0 = 1/0C = ХL0 = 0L; f0 = 0/2=1/2CL)0,5;

f0 = = 83,93 Гц.

. Значение реактивного индуктивного сопротивления ХL0(f0) при резонансе:

ХL0 = 0L;

ХL0(f0) == 31,62 Ом.

. Значение реактивного емкостного сопротивления ХС0(f0) при резонансе:

XC0 = 1/0C;

ХС0(f0)= = 31,62 Ом.

. Модуль полного комплексного сопротивления цепи при резонансе:

Z(f0) = [R2 +(ХL0 - XC0)2]0,5;

Z(f0) == 8 Ом.

. Модуль тока İ при резонансе:

I(f0) = U/Z(f0);

I(f0) == 8,75 А.

. Модуль напряжения на индуктивности в режиме резонанса:

UL(f0) = I(f0)XL(f0)%;

L(f0) == 276,68 В.

11. Модуль напряжения на конденсаторе:

UС(f0) = I(f0)XС(f0);

UС(f0) == 276,68 В.

. Коэффициент усиления напряжения К:

К = UL/U = UС/U;

К == 3,95.

. Величина добротности:

Q = /R = XL/R = XLIрез/RIрез= К;

Q = 3,95.

14. Построить (табличным способом или в программе Excel) частотные характеристики элементов цепи R(f), XL(f), XC(f) и всей цепи в целом Z(f) в диапазоне частот 0 < f < 2f0 (рис. 4, а).

. Построить зависимости I(f), UR(f), UL(f), UC(С) и провести их анализ в различных диапазонах частот (рис. 4, б)

. Построить фaзочастотную характеристику - зависимость сдвига фаз между напряжением U на клеммах генератора и током I в цепи от частоты f генератора: f) = arctg[(XL − XC)/R] (рис. 4, в)

а)

б)

в)

Рис. 4. Характеристики к задаче 2.2.

Задача № 2.6

Цепь, представленная на рис. 2.6, а, находится в режиме резонанса тока. На входе цепи действует переменное напряжение u(t), оригинал которого равен u(t) = Umsin(t + U). При этом мгновенный ток i(t) в цепи изменяется по закону: i(t) = imsin(t + I). Параметры цепи приведены в таблице 6.

Рис. 6. Схема к задаче № 2.6

Таблица 3. Задание к задаче № 2.6

im, A

13

I , град

17

R, Ом

7

XL, Ом

4

0, рад/с

104

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6 7

Прочитайте еще и эти статьи:

Спутниковая навигация
- что же это такое? Global Positioning System - система глобального позиционирования, т.е. некая система, позволяющая с большой точностью определить координаты любого объекта на поверхности Земли. Благодаря появлению компактных GPS-модулей спутн ...

Разработка блока управления контактором, предназначенного для работы в сетях как постоянного, так и переменного тока
Целью данной работы является разработка блока управления контактором предназначенного для работы в сетях как постоянного, так и переменного тока. Для работы вакуумных контакторов необходимо электрическое устройство, позволяющее включать (замы ...

© Copyright 2019 | www.techattribute.ru