Исследование цепи переменного тока с последовательным соединением реактивного, индуктивного и емкостного элементов
Цель работы
1. Проверить практически и уяснить, какие явления происходят в резистивном, индуктивном и емкостном элементах, включенных в цепь переменного тока последовательно и параллельно.
2. Исследовать режим резонанса и резонансов токов.
3. Рассчитать параметры элементов цепи переменного тока с последовательным и параллельным соединением элементов.
Основные теоретические положения
Рис. 4.1 Схема исследования параллельного соединения элементов
Собрать схему представленную на рисунке 3.6. В таблице, согласно варианту, выбрать значение Uзад, R1, R2, L и r, и задать в схеме.
Подавая заданное напряжение питания и, измеряя при этом ток в цепи, добиться его минимума путем изменения емкости. Данные измерений (соответствующие напряжение, токи и величину найденной емкости) занести в таблицу 4.1.
Изменяя емкость батареи конденсаторов в сторону увеличения, а затем в сторону уменьшения, установить ток в цепи примерно вдвое больше, чем резонансный, и занести результаты измерений (соответствующие напряжение напряжения, токи и две найденные емкости) в таблицу 4.1.
Таблица 4.1
Задано | Измерено | Вычислено | ||||||||||||
Uзад,В | R, Ом | R2, Ом | L1, Гн | L2, Гн | r, Ом | C, Ф | U, В | I, А | I1, А | I2, А | XL, Ом | XC, Ом | Z, Ом | cos |
|
|
Повторить серию опытов по методике, изложенной выше, изменив L1 на L2. Результаты занести в таблицу 4.1.
Обработка результатов измерения
4.1 По результатам измерений тока и напряжения рассчитайте значения активного, реактивного и полного сопротивления цепи и занести их в таблицу 3.1. При этом учтите наличие у катушки индуктивности активного сопротивления.
Рассчитайте по результатам измерений тока, напряжения, мощности, коэффициент мощности цепи и занесите в таблицу 3.1. Выразите ток, напряжение на каждом элементе и полное напряжение в комплексной форме. Постройте в масштабе векторной диаграммы тока и напряжений на комплексной плоскости для шести опытов по 3.4.1.
4.2 По результатам измерений тока и напряжения рассчитайте значения активного, реактивного и полного сопротивлений цепи и занесите их в таблицу 4.1.
|
|
Рассчитайте по результатам измерений токов, напряжения и мощности коэффициент мощности цепи занесите в таблицу 3.2. Выразите токи и напряжения на каждом элементе в комплексной форме. Постройте в масштабе векторной диаграммы тока и напряжений на комплексной плоскости для шести опытов по 3.4.2.
Построить векторные диаграммы
Контрольные вопросы
1. Какой режим работы цепи называется резонансом напряжений?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2. Какой режим работы цепи называется резонансом токов?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
|
|
3. По показаниям каких приборов можно судить о наступлении резонанса токов?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4. По показаниям каких приборов можно судить о наступлении резонанса напряжений?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
5. Что называется коэффициентом мощности цепи?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
|
|
6. Как определить по показаниям приборов R, L,C цепи?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
7. Как влияет наличие сердечника катушки на ее индуктивность и почему?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
8. Как влияет изменение емкости конденсаторов на характер цепи и почему?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
9. Каков характер цепи при резонансе токов?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
10. Каков характер цепи при резонансе напряжений?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
11. Как подключается в цепь амперметр?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
12. Почему при резонансе напряжений UL и UC могут превысить напряжение питания?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Варианты заданий
№ варианта | Uзад, В | R1, Ом | R2, Ом | L1, Гн | L2, Гн | r, Ом |
1. | 20 | 40 | 95 | 0,15 | 0,05 | 0,30 |
2. | 30 | 45 | 105 | 0,20 | 0,10 | 0,35 |
3. | 40 | 55 | 115 | 0,25 | 0,15 | 0,40 |
4. | 50 | 65 | 125 | 0,30 | 0,20 | 0,45 |
5. | 60 | 75 | 105 | 0,35 | 0,25 | 0,50 |
6. | 25 | 85 | 115 | 0,40 | 0,30 | 0,05 |
7. | 35 | 95 | 125 | 0,45 | 0,35 | 0,10 |
8. | 45 | 105 | 40 | 0,50 | 0,40 | 0,15 |
9. | 55 | 115 | 45 | 0,55 | 0,45 | 0,20 |
10. | 20 | 125 | 55 | 0,60 | 0.50 | 0,25 |
11. | 30 | 40 | 95 | 0,15 | 0,05 | 0,05 |
12. | 40 | 45 | 105 | 0,20 | 0,10 | 0,10 |
13. | 50 | 55 | 115 | 0,25 | 0,15 | 0,15 |
14. | 60 | 65 | 125 | 0,30 | 0,20 | 0,20 |
15. | 25 | 75 | 105 | 0,35 | 0,25 | 0,25 |
16. | 35 | 85 | 115 | 0,40 | 0,30 | 0,30 |
17. | 45 | 95 | 125 | 0,45 | 0,35 | 0,35 |
18. | 55 | 105 | 40 | 0,50 | 0,40 | 0,40 |
19. | 35 | 115 | 45 | 0,55 | 0,45 | 0,45 |
20. | 45 | 125 | 55 | 0,60 | 0,50 | 0,50 |
Список литературы
1. Нейман Л.Р., Демирчан К.С. Теоретические основы электротехники, Ч.1,2,-М.: Энергия. 1981.
2. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. -М.: Высшая школа, 1996.
3. Атабеков Г.И. Теоретические основы электротехники, Ч.1,2,-М.: Энергия, 1978.
Учебное издание
Мякотина Майя Вячеславовна
Теоретическая электротехника
Рабочая тетрадь
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 225; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!