Величина сдвига фаз между напряжением и током

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 2a

Исследование характеристик и параметров компонентов электрической цепи

Эксперимент 1. Изучение посредством компьютерного моделирования основных понятий, связанных с источниками энергии (генераторами ЭДС) электрической цепи

Задание 1.1. Для заданной модели аккумулятора, параметры которой приведены в таблице ПЗ2.1, определить:

а) Номинальный (рекомендуемый) ток заряда батареи и мощность, потребляемую при этом от зарядного устройства.

б). Требуемое время заряда батареи.

в). Номинальный ток разряда (рабочий ток) батареи и мощность, отдаваемую при этом потребителю энергии.

г). Время работы заряженной аккумуляторной батареи.

Построить графики зависимости заряда батареи, напряжения, тока, мощности от времени при зарядке и разрядке аккумулятора.

qak =1.8000 unach =8.2000 ukon =5

Номинальный ток заряда, в амперах

izar =0.1800

Время заряда аккумулятора, в часах

tzar =14

Номинальный ток разряда, в амперах

irazr =0.1800

Время нормальной работы аккумулятора, в часах

trab =9.0000

Сделайте вывод, какими достоинствами и недостатками обладает аккумулятор, который Вы исследовали. Сформулируйте, какие меры необходимо предпринимать для правильной зарядки и эксплуатации аккумулятора, который Вы исследовали.

Эксперимент 2. Изучение посредством компьютерного моделирования емкостных элементов и конденсаторов электрической цепи

Задание 2.1. Для варианта гармонического напряжения, приведенного в алгебраической форме в таблице ПЗ1.1, и величин частоты f₁ и емкости, заданных в таблице ПЗ2.1 определить комплексное и полное сопротивление идеального конденсатора (емкостного элемента), если он подключен к источнику ЭДС, вырабатывающему гармоническое напряжение с заданной частотой f.

Подтвердите, используя полученные результаты, что конденсатор является реактивным элементом, имеющим только мнимую часть у комплексного сопротивления.

uc =-5 ans =8 ans =0 c =1.5000e-005 f =50 zcmod =212.2066

zcargrad =-1.5708 zcarggrad =-90 realzc = 0

Задание 2.2.

Для варианта гармонического напряжения, приведенного в алгебраической форме в таблице ПЗ1.1, и величин частоты f₁ и емкости, заданных в таблице ПЗ2.1 построить графики зависимости модуля и аргумента комплексного сопротивления конденсатора от частоты. Расчет выполнить в диапазоне частот от 30 Гц до 1 кГц.

Подтвердите, используя полученные результаты, что комплексное сопротивление конденсатора с частотой связано обратно пропорциональной зависимостью.

Подтвердите, что ЕЭ обладает заградительно - шунтирующим свойством.

uc =-5

ans =8

Задание 2.3.

Для варианта гармонического напряжения, приведенного в алгебраической форме в таблице ПЗ1.1, и величин частоты f₁ и емкости, заданных в таблице ПЗ2.1 построить векторную диаграмму тока и напряжения на конденсаторе.

Сделать выводы о величине сдвига фаз между током и напряжением.

Сформулируйте, являются ли гармонические токи и напряжения в емкостном элементе ортогональными сигналами.

uc =-5 ans =8

Задание 2.4.

Для варианта гармонического напряжения, приведенного в алгебраической форме в таблице ПЗ1.1, и величин частоты f₁ и емкости, заданных в таблице ПЗ2.1, построить зависимости тока, напряжения, энергии и мощности на конденсаторе в системе координат, когда по оси абсцисс откладывается время.

Кратко описать, какие процессы происходят в конденсаторе в различные моменты времени при гармонических токе и напряжении.

uc =-5 ans =8

Комплексное сопротивление конденсатора z2 =0 -2.1221e+002i

Амплитуда напряжения на конденсаторе u2m =5

Начальная фаза напряжения на конденсаторе psiugrad2 =180

Амплитуда тока протекающего через конденсатор iz2m =0.0236

Начальная фаза тока на конденсаторе psiigrad2 =-90

Сдвиг фаз между напряжением и током конденсатора phigrad =270

Задание 2.5.

Для заданного преподавателем и приведенного в таблице ПЗ1.6 варианта импульсного напряжения {взять для u(t) сигнал S(θ) и время в миллисекундах [t(мс)=100 θ (3 группа); t(мс)=120 θ (4 группа); t(мс)=150 θ (5 группа) и для t(мс)=200 θ (6 группа)]}, а также времени анализа tkon равного[120мс (для 3 группы) 150мс (для 4 группы) 200мс (для 5 группы)и 300мс (для 6 группы)], построить для конденсатора зависимости тока, напряжения, энергии и мощности от времени.

Вариант	Сигнал S(q)
График	Аналитическая запись
-1-	-2-	-3-

Кратко описать, какие процессы происходят в конденсаторе в различные моменты времени

imd =0.0022

Задание 2.6.

По результатам предыдущих исследований сформулируйте, какими важными свойствами обладают конденсаторы (ЕЭ)

Эксперимент 3. Изучение посредством компьютерного моделирования индуктивных элементов и катушек индуктивности электрической цепи

Задание 2.7. Для варианта гармонического напряжения, приведенного в алгебраической форме в таблице ПЗ1.1, и величин частоты f₂ и индуктивности, заданных в таблице ПЗ2.1 определить комплексное и полное сопротивление идеальной катушки индуктивности (индуктивного элемента), если она подключена к источнику ЭДС, вырабатывающему гармоническое напряжение с заданной частотой.

Подтвердите, используя полученные результаты, что катушка индуктивности является реактивным элементом, имеющим только мнимую часть сопротивления.

ul = -5 ans =8 ans =0 l =0.0190 f =76 zlmod =9.0729

zlarrad =1.5708 zlarggrad =90 realzl =0 imagzl = 9.0729

Задание 2.8.

Для варианта гармонического напряжения, приведенного в алгебраической форме в таблице ПЗ1.1, и величины индуктивности, заданной в таблице ПЗ2.1, построить графики зависимости модуля и аргумента комплексного сопротивления от частоты. Расчет выполнить в диапазоне частот от 30 Гц до 1 кГц.

Используя графики подтвердить, что ИЭ обладает шунтирующе - заградительным свойством.

ul =-5.8000 l0 =0.0190

Величина индуктивности

l =0.0190

Задание 2.9.

Для варианта гармонического напряжения, приведенного в алгебраической форме в таблице ПЗ1.1, и величин частоты f₂ и индуктивности, заданных в таблице ПЗ2.1 построить векторную диаграмму тока и напряжения на индуктивности.

Сделать выводы о величине сдвига фаз между током и напряжением.

Сформулируйте, являются ли гармонические токи и напряжения в индуктивном элементе ортогональными сигналами.

zlmod = 5.9690

Величина сдвига фаз между напряжением и током

zlarggrad =90

Задание 2.10.

Построить, для варианта гармонического тока, приведенного в алгебраической форме в таблице ПЗ1.1, зависимости тока, напряжения, энергии и мощности на индуктивности в системе координат, когда по оси абсцисс откладывается время.

Кратко описать какие процессы происходят в индуктивности в различные моменты времени.

u2m = 99.9916

Величина начальной фазы напряжения psiugrad2 = 36.1420

Величина амплитуды тока iz2m =11.0209

Величина начальной фазы тока psiigrad2 =-53.8580

Величина сдвига фаз между напряжением и током phigrad =90

Задание 2.11.

Для заданного импульсного тока построить для индуктивности зависимости тока, напряжения, энергии и мощности от времени.

Кратко описать какие процессы происходят в индуктивности в различные моменты времени.

Максимальная величина напряжения

umd =24.0000

Минимальная величина напряжения umdotr =-85.7143

Задание 2.12.

По результатам предыдущих исследований сформулируйте, какими важными свойствами обладают индуктивные элементы и катушки индуктивности электрической цепи

Поиск по сайту: