Теоретический расчет фазового сдвига RC -цепи

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

Вариант 2.

Исходные данные:

Для определения фазового сдвига, необходимо найти реактивное сопротивление конденсатора, которое вычисляется по формуле:

(2.0)

где - реактивное сопротивление конденсатора, Ом;

- математическая постоянная 3,14;

- частота переменного сигнала, Гц;

С - электрическая емкость конденсатора, Ф.

Подставляя значения в формулу (2.0):

Для определения фазового сдвига  относительно средней точки в месте соединения резистора и конденсатора (интегрирующая цепь), необходимо использовать функцию арктангенс:

(2.1)

Интегрирующая цепь сдвигает фазу тока на минус 54,741 градуса относительно опорного сигнала.

Исходя из того, что ток опережает фазу опорного сигнала, напряжение в средней точке отстает на , которое вычисляется функцией арктангенс, только уже с обратным соотношением:

(2.2)

Интегрирующая цепь сдвигает фазу напряжения на плюс 35,259 градуса относительно опорного сигнала.

С точки рассмотрения фазовых (временных) составляющих, дифференцирующая цепь поменяет местами ток и напряжение относительно интегрирующей цепи. Следовательно, напряжения в дифференцирующей цепочке будет уже опережать опорный сигнал на , то есть на минус 54,741 градуса (аналогично току в интегрирующей цепи).

Для проверки правильности расчета, необходимо суммировать фазовые интервалы, сумма которых должна равняться девяносто градусов:

Измерение фазового сдвига методом полного периода

Интегрирующая цепь

Рисунок 1 – Осциллограмма полного периода с фазовым сдвигом интегрирующей цепи

Анализируя данную осциллограмму, фазовое смещение не превышает  части от , следовательно, это менее 45°. Данный фазовый сдвиг характерен для напряжения согласно формуле (2.2). Напряжение отстает от опорного сигнала, следовательно, фазовый сдвиг принимает положительное значение.

Визуально производим замер длины периода в делениях, а так же измеряем длину фазового смещения.

Исходные данные:

Деление одной клетки 10мм;

- длина периода в делениях, 82мм;

- длина фазового смещения в делениях, 8мм;

Посчитаем фазовый сдвиг , по формуле:

(2.3)

Дифференцирующая цепь

Рисунок 2 - Осциллограмма полного периода с фазовым сдвигом дифференцирующей цепи

Анализируя данную осциллограмму, фазовое смещение превышает  части от , следовательно, это более 45°. Данный фазовый сдвиг характерен для напряжения согласно формуле (2.1), напряжение опережает фазу опорного сигнала, следовательно, фазовый сдвиг принимает отрицательное значение.

Визуально производим замер длины периода в делениях, а так же измеряем длину фазового смещения.

Исходные данные:

Деление одной клетки 10мм;

- длина периода в делениях, 82мм;

- длина фазового смещения в делениях, 12мм;

Посчитаем фазовый сдвиг , по формуле:

(2.4)

Познавательные статьи:



Формы дистанционного обучения

Передача мяча двумя руками снизу

Значение правильной осанки для жизнедеятельности человека

Основные ошибки при выполнении передач мяча на месте