3. По результатам опытов вычисляем величины, входящие в табл. 3.
Табл. 3. Расчетные данные
|
№ |
P1 |
S1 |
QC1 |
cos φ1 |
S2 |
QL2 |
cos φ2 |
xL2 |
P |
S |
cos φ |
L |
|
Вт |
ВА |
ВАр |
о.е. |
ВА |
ВАр |
о.е. |
Ом |
Вт |
ВА |
о.е. |
Гн |
|
|
1 |
231 |
451,5 |
387,93 |
0,5116 |
215 |
214,48 |
0,070 |
214,48 |
246 |
290,25 |
0,848 |
0,683 |
|
2 |
231 |
451,5 |
387,93 |
0,5116 |
301 |
300,33 |
0,066 |
153,23 |
251 |
268,75 |
0,934 |
0,488 |
|
3 |
231 |
451,5 |
387,93 |
0,5116 |
344 |
342,69 |
0,087 |
133,86 |
261 |
262,30 |
0,995 |
0,426 |
|
4 |
231 |
451,5 |
387,93 |
0,5116 |
387 |
384,93 |
0,103 |
118,80 |
271 |
275,20 |
0,985 |
0,378 |
|
5 |
231 |
451,5 |
387,93 |
0,5116 |
430 |
427,64 |
0,105 |
106,91 |
276 |
279,50 |
0,987 |
0,340 |
|
6 |
231 |
451,5 |
387,93 |
0,5116 |
516 |
512,50 |
0,116 |
88,98 |
291 |
305,30 |
0,953 |
0,283 |
|
7 |
231 |
451,5 |
387,93 |
0,5116 |
602 |
596,66 |
0,133 |
76,10 |
311 |
382,70 |
0,813 |
0,242 |
|
8 |
231 |
451,5 |
387,93 |
0,5116 |
688 |
680,69 |
0,145 |
66,47 |
331 |
451,50 |
0,733 |
0,212 |
|
9 |
231 |
451,5 |
387,93 |
0,5116 |
774 |
763,84 |
0,161 |
58,94 |
356 |
537,50 |
0,662 |
0,188 |
|
10 |
231 |
451,5 |
387,93 |
0,5116 |
860 |
846,82 |
0,174 |
52,93 |
381 |
623,50 |
0,611 |
0,168 |
|
11 |
231 |
451,5 |
387,93 |
0,5116 |
946 |
928,72 |
0,190 |
47,97 |
411 |
720,25 |
0,571 |
0,153 |
|
12 |
231 |
451,5 |
387,93 |
0,5116 |
1075 |
1049,00 |
0,219 |
41,96 |
466 |
838,50 |
0,556 |
0,134 |
Вычислим эти величины для первого опыта:
Для остальных случаев вычисления аналогичны
4. Используя данные табл. 2 и табл. 3 рассчитаем активные и реактивные составляющие то-ков всех ветвей:
Для первого опыта:
Для остальных случаев вычисления аналогичны
Данные расчета занесены в табл. 4. В этой же таблице представлены численные значения индуктивности из табл. 3.
Табл. 4. Расчетные данные.
|
№ |
L |
I1a |
I1p |
I2a |
I2p |
Ia |
Ip |
|
Гн |
А |
||||||
|
1 |
0,683 |
1,074 |
1,804 |
0,070 |
0,998 |
1,144 |
-0,807 |
|
2 |
0,488 |
1,074 |
1,804 |
0,093 |
1,397 |
1,167 |
-0,407 |
|
3 |
0,426 |
1,074 |
1,804 |
0,140 |
1,594 |
1,214 |
-0,210 |
|
4 |
0,378 |
1,074 |
1,804 |
0,186 |
1,790 |
1,260 |
-0,014 |
|
5 |
0,340 |
1,074 |
1,804 |
0,209 |
1,989 |
1,284 |
0,185 |
|
6 |
0,283 |
1,074 |
1,804 |
0,279 |
2,384 |
1,353 |
0,579 |
|
7 |
0,242 |
1,074 |
1,804 |
0,372 |
2,775 |
1,447 |
0,971 |
|
8 |
0,212 |
1,074 |
1,804 |
0,465 |
3,166 |
1,540 |
1,362 |
|
9 |
0,188 |
1,074 |
1,804 |
0,581 |
3,553 |
1,656 |
1,748 |
|
10 |
0,168 |
1,074 |
1,804 |
0,698 |
3,939 |
1,772 |
2,134 |
|
11 |
0,153 |
1,074 |
1,804 |
0,837 |
4,320 |
1,912 |
2,515 |
|
12 |
0,134 |
1,074 |
1,804 |
1,093 |
4,879 |
2,167 |
3,075 |
По вычисленным значениям строим графики зависимостей сил тока в цепи I и ветвях I1 и I2, косинуса угла сдвига фаз cos φ от индуктивности катушки L.
Строим векторные диаграммы токов и напряжения:
а). I1p < I2p. Берем 9ий результат измерений: I1a = 1.074 А, I1p = 1.804 А, I2a = 0.581 А, I2p = 3.553 А, Ia = 1.656 А, Ip = 1.748 А.
б). I1p = I2p. Берем 4ий результат измерений: I1a = 1.074 А, I1p = 1.804 А, I2a = 0.186 А, I2p = 1.790 А, Ia = 1.26 А, Ip = -0.014 А.
в). I1p > I2p. Берем 1ий результат измерений: I1a = 1.074 А, I1p = 1.804 А, I2a = 0.070 А, I2p = 0.998 А, Ia = 1.144 А, Ip = -0.807 А.
Вывод: при увеличении индуктивности катушки с 130 до 425 мГн сила тока в цепи I и во второй ветви(с катушкой) I2 стремительно падают, при этом косинус угла сдвига возрастает. Реактивное сопротивление катушки меньше сопротивления конденсатора, поэтому через катушку протекает больший ток, чем через конденсатор. В этом случае цепь принимает индуктивный характер и сила тока отстает от напряжения(векторная диаграмма а).
При индуктивности катушки около 425 мГн сила тока в цепи принимает наименьшее значение I = 1.22 А, а косинус угла сдвига фаз равен 1. Реактивное сопротивление катушки и конденсатора равны, поэтому и реактивные составляющие токов в ветвях равны, сила тока в цепи синфазна напряжению(диаграмма б).
При дальнейшем увеличении индуктивности катушки с 425 до 685 мГн сила тока в цепи I начинает плавно увеличиваться, а сила тока во второй ветви I2 медленно уменьшаться, величина косинуса угла сдвига фаз падает. Реактивное сопротивление катушки становится больше сопротивления конденсатора, поэтому через катушку протекает меньший ток, чем через конденсатор. В этом случае цепь принимает емкостной характер и сила тока опережает напряжение(диаграмма в).
Изменение индуктивности катушки никак не влияет на силу тока в первой ветви I1 = const.
Страницы: 1, 2
