Расчеты в линейных электрических цепях переменного тока

 

 

Выполнил студент 2 курса 4 группы

Факультета высоких технологий

Кириленко Н.Е.

 

 

Цель работы: Получить опыт анализа линейных электрических цепей переменного тока. Закрепить знания по решению задач анализа в цепях переменного тока и применить их на практике.

Принципиальная электрическая схема (вариант № 14):

Результат моделирования схемы:

Где фазовый сдвиг Ф=175,321 Uнагр=1,93(В), f=9890(Гц)

Расчеты:

Сопротивление резистивного элемента: R;

Индуктивное сопротивление: X’_L;

Общее комплексное сопротивление: Z’,

где Z’=R+X_L+(-X_C )

R₁=0.71 kOhm;

R_N=42 kOhm;

L=0.71 mHenry;

U_IN=2V;

f=9.89 kHz;

X_L’=jwL=j2п f L=j44

|X_L|=wL = 2пfL = 2*3.14*(9890Hz)*(0.00071Henry)=44 Ohm

|Z|=√(R²+X_L²)

I’= U/Z’

Z’=(R_NR/R_N+R)+ X_L’=698+j44

Ф=arctg(X_L/r)=3.648

R_N,1=0.71kOm * 42kOm/0.71kOm+42kOm=0.698kOm=698 Ohm;

I’=2/(698+j44)=2*(698-j44) /(698+j44) *(698-j44)= 2*(698-j44) /698²+j44²=

=0.4*10^-5*(698-j44)

I’=0.002 – j*0.001

|i|=√(0.002² – j*0.001²)= √(0.000004+0.000001)= √(0.000003)=0.0017 A

U_N=I’*Z’=0.4*10^-5*(698-j44)* (698+j44)= 0.4*10^-5*(698²-j44²)=

= 0.4*10^-5*(698²+44²)=1.9 V

S=U*I=1.9V*0.0017 A=0.0032 W

P=U*I*cos ф=1.9V*0.0017 A *cos 3.64^o= 0.0032* 0.99=0.0031 W

Q=U*I*sin ф=0.0032*sin 3.64^o=0.0032*0.063=0.0002 W

Вывод: Мы получили опыт анализа линейных электрических цепей переменного тока в MicroCap. Закрепили знания по решению задач анализа в цепях переменного тока и применили их на практике. Расчеты в MicroCap совпадают с «ручными» расчетами.