Методические указания к выполнению лабораторных работ по теоретической электротехнике - pismo.netnado.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Методические указания по выполнению дипломных работ для студен­тов... 2 463.74kb.
Методические указания по выполнению расчётно-графических и контрольных... 1 73.73kb.
Т. В. Шишкина Составители: Е. Г 1 338.43kb.
Методические указания по выполнению контрольных работ для студентов... 1 141.02kb.
Электрическое и электромеханическое оборудование 1 134.48kb.
Методические указания к выполнению индивидуальных работ 1 226.02kb.
Методические указания к выполнению расчётно-графической работы (для... 2 525.77kb.
Методические указания по выполнению контрольных работ для студентов... 1 98.81kb.
Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине... 1 110.99kb.
Методические рекомендации по выполнению контрольных работ по дисциплине... 1 28.49kb.
Методические указания по выполнению контрольных работ для студентов... 1 231.61kb.
Шаровая молния в наблюдениях и в теории 1 280.27kb.
Урок литературы «Война глазами детей» 1 78.68kb.
Методические указания к выполнению лабораторных работ по теоретической электротехнике - страница №5/6

2.2.3. Измерить напряжение на зажимах реостата UR, конденсаторной батареи UС и общее напряжение U, а также ток I и потребляемую мощность Р. Результаты измерений занести в табл. 3.2.

Сравнить результаты расчета и измерений.

2.2.4. В масштабе построить векторную диаграмму и треугольник сопротивлений для исследуемой цепи.

2.3. Исследование резонанса напряжений.

2.3.1. Собрать схему рис.3.4, включив последовательно с катушкой и конденсаторной батареей реостат R в качестве добавочного активного сопротивления с целью ограничения тока и напряжений при резонансе.



2.3.2. Выдвигая сердечник из катушки, постепенно уменьшать ее индуктивное сопротивление, добиться режима резонанса, при котором ток в цепи достигает максимального значения. С помощью реостата установить ток в режиме резонанса равным 2 - 2,5 А и занести показания приборов в табл. 3.3.

2.3.3. Изменяя положение сердечника (выдвигая и вдвигая его), снять и занести показания приборов в табл. 3.3 для двух режимов и , добиваясь при этом значений тока 1.0 – 1.5 А.





Таблица 3.3

Результаты исследования резонанса напряжений

пп


Измерено

Вычислено


U,

В

I,

А

Р,

Вт

Uк,

В

UC,B

r,

Ом

z,

Ом

zк,

Ом

xL,

Ом

L,

Гн

xC,

Ом

UL,B

Ua,

В

сos

1.











































2.











































3.










































2.3.4. По результатам измерений вычислить: r, z, zк, xL, L хC, UL, Uа для всех случаев по п.3.2. и 3.3. Результаты вычислений занести в табл. 3.3.

2.3.5. По данным табл. 3.3 в масштабе построить векторные диаграммы цепи для 3-х случаев: 1) хL xC; 2) xL = xC; 3) xL xC.


  1. Вопросы и задачи для самопроверки

3.1. Какой физический имеет смысл активное сопротивление?

3.2. Как и почему отличается активное сопротивление от омического?

3.3. Что такое индуктивность, ёмкость?

3.4. Как зависят активное, индуктивное и емкостное сопротивления от частоты?

3.5. Чему равен угол сдвига фаз между напряжением и током:

а) в реостате, б) в индуктивности, в) в емкости?

3.6. Как с помощью амперметра, вольтметра и ваттметра можно определить индуктивное сопротивление и коэффициент мощности катушки?

3.7. Что понимают под активной, реактивной и полной мощностями цепи?

3.8. Какую мощность измеряет ваттметр?

3.9. Известны показания приборов в схеме рис.3.2: вольтметра V-100 В, ваттметра W-160 Вт, амперметра А-2 А, вольтметра VR-60 В. Определить параметры катушки и реостата.

3.10. При каких условиях возникает резонанс напряжений?

3.11. Как практически можно достигнуть резонанса напряжений?

3.12. Почему при резонансе в последовательном контуре напряжения на катушке UK и на конденсаторе UC не одинаковы?

3.13. Каково назначение реостата R при исследовании резонанса напряжений?

3.14. Чему равен сos (коэффициент мощности цепи) в момент резонанса напряжений?

3.15. При каких условиях величина напряжения на конденсаторе может превысить напряжение источника?

3.16. При каком соотношении между сопротивлениями rк, хL и хC, соединенными последовательно, напряжение на конденсаторе UC при резонансе будет в 2 раза больше входного напряжения U?



Примечание. Расчеты по п.п. 3.9 и 3.16 выполнить при подготовке к лабораторным занятиям и привести в отчете о лабораторной работе.

Лабораторная работа 4
ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕПЕЙ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА ПРИ ПАРАЛЛЕЛЬНОМ СОЕДИНЕНИИ ВЕТВЕЙ И РЕЗОНАНСА ТОКОВ
Цель работы. Определение параметров и выяснение основных соотношений и свойств цепей при параллельном соединении активных и реактивных элементов. Исследование условий возникновения резонанса токов и его признаков.

1. Пояснения к работе

При параллельном соединении активного r, индуктивного xL и ёмкостного xC сопротивлений (рис.4.1,а) мгновенное значение тока источника согласно первому закону Кирхгофа равно алгебраической сумме мгновенных значений токов, протекающих через отдельные элементы :



i = ir+ iL+ iC,

а действующее значение тока источника – векторной сумме действующих значений токов в отдельных элементах (рис.4.1,б) и определяется формулой:


I =U = U∙ y, (4.1)

где : g=1/r , bL=1/xL , bC=1/xC – активная индуктивная и ёмкостная проводимости, соответственно;



b = bL - bC – реактивная проводимость; y – полная проводимость цепи.

В общем случае при параллельном соединении нескольких ветвей их эквивалентные величины определяются по формулам:


g = , bL = , bC =.

Полная проводимость цепи y , активная g и реактивная b проводимости составляют прямоугольный треугольник (треугольник проводимостей рис.4.1,в), для которого справедливы следующие соотношения:



y =, g = y∙cosj , b = y∙sinj , j = arctg b/g (4.2)
При выполнении данной работы параллельно включаются ветви, состоящие из последовательного соединения активных и реактивных элементов. Поэтому ток какой-либо ветви может определяться по составляющим

, (4.3)

где: Ia = I∙сos - активный ток ; Ip = Isin - реактивный ток.

Тогда активная, реактивная и полная проводимости такой ветви:
, ,

.

Активная и реактивная мощности:


P= UIcos = U2g, Q= UIsin = U2 x .

В случае, когда реактивные проводимости bL и bc равны, в цепи возникает резонанс токов.



bL= bC - условие возникновения резонанса в параллельном контуре. (4.4)

При резонансе токов общая реактивная проводимость цепи b = bL - bC = 0,

общий реактивный ток Ip =IL - IC = UbL - UbC = 0, а ток неразветвленной части цепи носит чисто активный характер:

I= = Ia= U∙g .

При этом ток в общей части цепи I находится вблизи минимума и совпадает по фазе с напряжением U, угол сдвига фаз = 0, а cos = 1.

В настоящей работе резонанс токов достигается путем изменения индуктивности реактивной катушки при постоянных значениях напряжения и частоты тока.


  1. Порядок выполнения работы

1. Исследование цепи при параллельном соединении приемников.

1.1. Собрать рабочую схему рис.4.2.

1.2. Пользуясь 1-полюсными рубильниками Р1, Р2 и Р3, включить в цепь сначала только катушку и, выдвигая сердечник, установить ток в ней 1,5 - 2 А.

Затем включить только ветвь с конденсаторной батареей, и, наконец, только реостат.



В каждом случае измерить напряжение U, ток I, потребляемую мощность Р и вычислить: полную S и реактивную Q мощности, коэффициент мощности сos , активный Ia и реактивный Ip токи, активную g, реактивную b и полную у проводимости.

Результаты измерений и вычислений занести в табл. 4.1.

1.3. Включить попарно: а) реостат и катушку; б) реостат и ветвь с конденсаторной батареей (исследование провести при тех же значениях токов в них, что и в п.1.2, т.е. при тех же положениях сердечника и движка реостатов).

В каждом случае произвести измерения и вычисления тех же величин, что и в п.1.2.

Результаты измерений и вычислений занести в табл. 4.1.

1.4. По данным табл. 4.1 построить в масштабе векторные диаграммы цепи для случаев параллельного соединения: а) реостата и катушки; б) реостата и ветви с конденсаторной батареей. На векторных диаграммах показать все активные и реактивные составляющие токов.


<< предыдущая страница   следующая страница >>