Лабораторная работа по ОЭТ №5 «Исследование резонанса в параллельной RLC-цепи (резонанс токов)»
1. Цель работы Исследование явления резонанса тока и резонансных характеристик цепи при параллельном соединении пассивных RLC-элементов. 2. Основные теоретические положения При параллельном соединении сопротивления, емкости и индуктивности в цепи, как и при последовательном соединении, имеет место явление резонанса. Резонансом токов называют такое явление в цепи с параллельным колебательным контуром, когда ток в неразветвленной цепи совпадает по фазе с напряжением источника. На Рис. 1 показана схема параллельного колебательного контура.
Рис. 1 Согласно определению резонанса токов, ток по фазе совпадает с напряжением, следовательно, проводимость контура должна быть чисто активной, а реактивная проводимость равна 0. При резонансе индуктивная и емкостная проводимости равны между собой . Резонанс наступает при частоте . Резонансу тока соответствует векторная диаграмма, представленная на Рис. 2. Реактивные токи равны по величине и сдвинуты друг относительно друга на угол , т.е. компенсируют друг друга. Их величины могут значительно превышать общий ток в цепи, который при резонансе равен току через сопротивление.
Рис. 2 3. Порядок выполнения работы Исследование параллельного соединения цепи с R, L и C производится при помощи модели, представленной на Рис. 3. Начало работы рекомендуется проводить на основании модели и по данным работы № 4.
Рис. 3 Логарифмическая частотная характеристика, полученная способом, описанным в лабораторной работе №3, показана на Рис. 4. По ней определяется резонансная частота.
Рис. 4
Рис. 5 Для проведения всех измерений при резонансе используется модель, представленная на Рис. 6. Отличие этой модели от предыдущей модели состоит в том, что здесь использованы три отдельные RLC-цепи, соединенные параллельно. В каждой из этих цепей оставлен только один элемент R, L или C. Частота напряжения источника принята равной резонансной частоте цепи, определенной ранее. Блок Multimeter измеряет и передает для дальнейшей обработки ток на емкости, индуктивности, и ток сопротивления, а также напряжение и ток на элементе Series RLC (Рис. 7). Результаты измерений перечисленных величин представлены на Рис. 7. Для их отображения необходимо выбрать пункт Stready-State Voltages and Currents блока Powergui и задать для отображения действующих значений (RMS-value).
Рис. 6
Рис. 7 Для проведения частотного анализа цепи открывается окно динамической связи модели и LTI Viewer (см. работу №3). В правом поле выбираются выходные (токи) величины, подлежащие исследованию. Результаты моделирования представлены на Рис. 15. При этом в окне LTI Viewer в раскрывшемся меню из строки Plot Tipe необходимо выбрать тип линейного анализа Bode Magnitude, при котором реализуется анализ частотной зависимости амплитуды токов рассматриваемой цепи. Обратим внимание, что частотный анализ производится при стандартном входном сигнале, равном 1 Амер. Поэтому для определения реальных значений величин необходимо результаты моделирования умножать на коэффициент (значение тока источника).
Рис. 8 4. Содержание отчета. 1. Цель работы. 2. Созданные в результате проведения работы модели. 3. Полученные в результате моделирования графики. 4. Заполненная таблица 1. 5. Расчетные формулы. 6. Векторные диаграммы. 7. Выводы по работе.
Табл.1 Параметры Измерения R (Ом) L (Гн) С (Ф) IR (В) (град) IL (В) (град) IC (В) (град) U (A) (град)
Через несколько секунд вы получите ответное СМС сообщение с кодом доступа.
Обратите внимание на формат сообщения, на пробел между словами. Все буквы в сообщении латинские. В случае ошибки в сообщении, услуга считается оплаченной.
Ошибка соединения с сервером. Пожалуйста, обновите вашу тарифную сетку!
RSS 2.0
