эл тех недолаба 1
.pdfФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
профессионального образования «Казанский национальный исследовательский
технологический университет» Кафедра электропривода и электротехники
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА Электрические цепи переменного тока
Выполнил: Студент группы 2301-15 Лопин М. А.
Проверил: Гиниатуллин Р.А.
|
Оглавление |
|
|
Лабораторная |
работа |
№1........................................................... |
3 |
Лабораторная |
работа |
№2.......................................................... |
9 |
Лабораторная |
работа |
№3 ....................................................... |
15 |
Лабораторная |
работа |
№4........................................................ |
21 |
Лабораторная |
работа |
№5 ....................................................... |
27 |
2
Лабораторная работа №1 Тема: Исследование неразветвленной цепи пере-
менного тока. Резонанс напряжений Цель работы: а) изучить процессы в цепи переменного
тока, состоящей из последовательно соединенных катушки индуктивности и конденсатора; б) изучить явление резонанса напряжений и условия, при которых оно наблюдается; г) освоить методику построения векторных
диаграмм для цепи с последовательным соединением элементов
Рисунок 1.1
3
Пояснения к работе Исследуемая цепь состоит из соединенных
последовательно катушки с ферромагнитным сердечником, в которой имеется воздушный зазор и конденсатора (рис. 2).
На схеме замещения этой цепи катушка представлена резистивным
элементом R и индуктивным L элементами, конденсатор – емкостным элементом С.
Рисунок 1.2
R – резистивный элемент, его комплексное
сопротивление |
равно активному |
сопротивлению |
и является |
действительным |
положительным |
|
4 |
|
числом. |
Вектор тока в R элементе совпадает |
по фазе |
с вектором напряжения. |
L – индуктивный элемент, его комплекс-
ное |
сопротивление |
является |
положительным |
мнимым числом, |
модуль |
которого равен |
|
|
. Вектор тока в L элементе от- |
||
стает по фазе от вектора |
напряжения на |
||
угол |
90. |
|
|
С – емкостной элемент, его комплексное сопротивление является отрицательным мни-
мым числом, модуль которого равен .
Вектор тока на емкостном элементе опережает по фазе вектор напряжения на угол 90.
В соответствии со схемой замещения будут справедливы следующие уравнения:
5
Напряжение питающей сети, подведенное к цепи, равно векторной сумме напряжений, действующих на отдельных участках этой цепи и может быть записано по второму закону Кирхгофа в комплексной форме:
Векторная диаграмма строится на ком-
плексной |
плоскости |
на основании |
этого |
уравнения. |
|
|
|
|
Приборы и |
оборудование |
|
Работа |
выполняется на универсальном |
стенде, |
в котором установлены необходимые приборы. Исследуемая катушка и конденсатор устанавливаются на наборной панели. Электрическая цепь собирается с помощью комплекта проводов
всоответствии со схемой (см. рис. 2).
Вычисления
|
|
|
Таблица 1.1 |
|
f |
V0 |
U |
I |
|
0,2 |
6,9 |
1,2 |
6,1 |
|
|
|
6 |
|
|
0,25 |
7,2 |
1,7 |
6.0 |
0,3 |
7,5 |
2,3 |
6,0 |
0,35 |
7,8 |
2,9 |
5,9 |
0,4 |
8,1 |
3,7 |
5,9 |
0,45 |
8,2 |
4,4 |
5,8 |
0,5 |
8,2 |
5,1 |
5,8 |
0,55 |
8,1 |
5.6 |
5,7 |
0,6 |
8,0 |
6,2 |
5,7 |
0,65 |
7,7 |
6,6 |
5,6 |
0,7 |
7,4 |
7,1 |
5,6 |
0,75 |
7,0 |
7,4 |
5,5 |
0,8 |
6,6 |
7,7 |
5,4 |
0,85 |
6,3 |
8,0 |
5,4 |
0,9 |
5,9 |
8,1 |
5,4 |
0,95 |
5,6 |
8,3 |
5, |
1,0 |
5,2 |
8,5 |
5,3 |
1,05 |
4,8 |
8,6 |
5,3 |
1,1 |
4,4 |
8,6 |
5,2 |
1,15 |
3,9 |
8,7 |
5,2 |
1,2 |
3,4 |
8,6 |
5, |
1,25 |
2,7 |
8,4 |
5,1 |
1,3 |
2,4 |
8,1 |
5,1 |
1,35 |
2,1 |
8,0 |
5,0 |
1,4 |
2,0 |
7,9 |
5 |
|
|
7 |
|
Вывод: заключается в том что при повышении частоты переменного тока сопротивление на емкостном элементе падает, а на индуктивном элементе сопротивление растет аналогично с напряжением резонанса добиваемся путем повышения частоты тока до того момента пока показания напряжений на емкостном и индуктивном элементе станут одинаковы(одинаковое напряжение).
8
Лабораторная работа №2 Тема: Исследование разветвленной цепи пере-
менного тока. Резонанс токов Цель работы: а) изучить провесы в цепи пе-
ременного тока состоящей из катушки и
конденсатора, соединенных параллельно; |
|
|||
б) |
изучить |
явление |
резонанса |
токов |
и |
условия, |
при которых |
оно наблюдается; |
в) освоить методику построения векторных диаграмм для цепи с параллельным соединением элементов.
Пояснение к работе
Рисунок 1.2
9
Исследуемая цепь состоит из дроссельной катушки Др, соединенной параллельно с конденсатором.
На схеме замещения этой цепи дроссельная катушка представлена двумя элементами:индуктивным с проводимостью bL и резистивным с проводимостью g; батарея конденсаторов замещена емкостным элементом с проводимостью bc . В соответствии со схемой замещения
будут справедливы следующие |
уравнения: |
|
|
||||||||||||||||
I |
2 |
I I |
|
y |
|
U ; y |
|
g jb |
|
; I 3 I c y3 U ; |
|
||||||||
|
a |
L |
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
y3 jbc ; I1 I 2 |
I 3 |
|
I a I c y1 U; |
|
|
|
|||||||||||||
y1 y2 y3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
При равенстве индуктивной и емкостной |
||||||||||||||||||
проводимостей полная |
проводимость |
цепи |
бу- |
||||||||||||||||
дет |
минимальной |
и |
|
равной |
активной |
про- |
|||||||||||||
водимости |
|
|
|
|
цепи, |
|
полное |
|
сопротивление |
|
|||||||||
максимальным |
и |
так же |
|
активным, |
а |
ток |
|||||||||||||
I1 – минимальным. При этом ток |
I1 |
и на- |
|||||||||||||||||
пряжение |
U |
|
совпадут |
по фазе, а |
токи |
I2 |
и I3 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|