elektrosnabzhenie_zd

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

Кафедра Электроэнергетики и электротехники

Лабораторная работа №1

«ИССЛЕДОВАНИЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА»

Выполнил: студент гр. 2-С-2

Виноградова Е.И.

Проверил: преподаватель

Епишкин

Санкт – Петербург

2014

Цель работы: Измерение и вычисление параметров цепи переменного тока при параллельном соединении нагрузок. Приобретение навыков в построении векторных диаграмм.

Принципиальная схема (схемы):

Рис. 1. Принципиальная электрическая схема для исследования цепи с параллельным соединением нагрузок

Паспортные данные приборов:

№	Название прибора	Обозначение на схеме	Тип прибора	Класс точности	Пределы измерения	Цена деления	Система
1	Амперметр	А	N6618	2,5	0,5	0.005	Эл.магн.
2	Вольтметр	V	Э8021	2,5	250	10	Эл.магн.
3	Ваттметр	W	Д5004	0,5	150	1

Таблицы измерений и вычислений

Результаты измерений в неразветвленной цепи

№ п/п	Характер нагрузки	Измеренные величины						Примечание
		U, B	I, A	P, Вт	Uk, B	Uc, B
1	Катушка индуктивности и конденсатор	120	0,155	11	150	201	xk < xc (Cmin= 2 )
2		120	0,215	23,5	202	149	xk = xc (Cp= 4 )
3		120	0,19	18,5	190	91	xk > xc (Cmax= 6 )
4	Катушка индуктивности	121	0,124	5,5	121	___
5	Конденсатор	121	0,106	0	___	121	Cmin=2 мкФ
6	Ламповый реостат	121	0,419	49	___	___

Зависимость тока цепи от емкости конденсатора при последовательном соединении катушки индуктивности и конденсатора

С, мкф	0,5	1	1,5	2,0	2,5	3	3,5	4	4,5	5
I, A	0,05	0,1	0,12	0,15	0,18	0,2	0,22	0,22	0,21	0.21

С, мкф	5,5	6	6,5	7	7,5
I, A	0,2	0,19	0,19	0,18	0,17

Расчетные формулы:

При последовательном соединении участков электрической цепи полное сопротивление всей цепи

(1.1)

и определяется из выражения (1.2)

где r — активное сопротивление всей цепи; x – реактивное сопротивление всей цепи.

Активное сопротивление катушки вычисляется по формуле:

(1.3)

где Р_k — активная мощность, потребляемая катушкой индуктивности, в опытах 1, 2, 3 и 4 равная активной мощности всей цепи Р.

Реактивное (индуктивное) сопротивление катушки определяется следующим образом:

(1.4)

где - полное сопротивление катушки индуктивности.

Индуктивность катушки вычисляется по формуле:

(1.5)

где ω, с^-1 — круговая частота напряжения питания; f = 50 Гц — циклическая частота напряжения питания.

Реактивное (емкостное) сопротивление конденсатора можно вычислить следующим образом:

(1.6)

Емкость конденсатора определяется по формуле:

. (1.7)

Коэффициенты мощности всей цепи cosφ и катушки индуктивности cosφ_к вычисляются по формулам:

(1.8)

(1.9)

Составляющие напряжения катушки U_ak — активная и реактивная U_pk — определяются по формулам:

(1.10)

Активное сопротивление лампового реостата определяется как

(1.11)

Реактивное сопротивление всей цепи при последовательном соединении катушки индуктивности и конденсатора можно определить по формуле:

. (1.12)

Параметры неразветвленной цепи

№ п/п	Ламповый реостат	Катушка индуктивности
	rr, Ом	rk, Ом	xk, Ом	zk, Ом	cosφk	L, мГн	Uak, B	Upk, B
1		1005,9	1060,3	1461,5
2		692	987,6	1205,9
3		1111,1	878,9	1416,7
4		711,1

№ п/п	Конденса-тор	Вся цепь
	xc,Ом	C, мкФ	r, Ом	x, Ом	z,Ом	cosφ
1
2
3
4

График

Векторные диаграммы