Практична робота № 7
Тема: Розрахунок електричних кіл змінного струму символічним методом.
Мета: Вдосконалити навички розв’язання задач, закріплення теоретичного матеріалу.
1. Короткі теоретичні відомості
|
|
Якщо дві котушки зі струмом розташовані поряд одна з одною, то частина магнітного потоку першої котушки пронизує вітки другої та навпаки. Такі контури називають індуктивно або магнітозвязаними.
|
Магнітний потік Ф1,2, а як наслідок і потокозчеплення Ψ1,2 пропорційні струму в котушці I1, тобто
М – взаємна індуктивність двох котушок, дорівнює відношенню потокозчеплення однієї котушки до струму другої.
Е.Р.С., яка виникає при цьому в другій котушці буде дорівнювати:
,
д
е
К – коефіцієнт зв’язку двох котушок,
який залежить від їх взаємного роз
положення (чим ближче котушка, тим більше
К, та навпаки).
Розглянемо розрахунок послідовного кола з взаємоіндукцією на прикладі схеми мал.7.1., при згідному включенні індуктивно пов’язаних елементів.
Комплексний
опір першої та другої реальної котушки
індуктивності
,
.
та
- це опори без урахування магнітного
впливу котушок одна на одну.
Рівняння за другим законом Кірхгофа для миттєвих значень з урахуванням індуктивних зв’язків має вигляд:
де
- напруга взаємоіндукції першої та
другої котушок.
В комплексній формі це рівняння має вигляд:
де
- реактивний
опір взаємоіндукції
;
-
реактивний опір при згідному включенні,
;
-
еквівалентна індуктивність при згідному
включені магнітозв’язаних елементів,
;
– напруга
на першій
та
другій котушках,
.
З наведених співвідношень слідує, що при згідному включенні індуктивно пов’язаних котушек їх сумарний опір більше, ніж сума опорів цих котушек, не включених по такій схемі.
Векторна діаграма при згідному включені має вигляд, представлений на мал.7.2.
2. Підготовка до роботи
-
повторити основні методи розрахунку електричних кіл з взаємною індуктивністю
-
підготувати протокол звіту до роботи
-
оформити розрахунки електричного кола, що досліджується, виконані на практичному занятті і результати записати в протокол
3. Порядок виконання роботи
1) накреслити схему, згідно обраного варіанту (варіант обирається в таблиці 7.1).
Мал. 7.3.
Мал. 7.4.
Мал. 7.5.
Таблиця 7.1
|
№ п/п |
№ схеми |
Ė1 В |
Ė2 В |
R1 Ом |
R2 Ом |
ХL1 Ом |
ХL2 Ом |
ХL3 Ом |
ХМ Ом |
ХС Ом |
|
1 |
1.1 |
80 |
80·еj90 |
20 |
20 |
30 |
60 |
40 |
20 |
30 |
|
2 |
1.2 |
100 |
100·еj90 |
20 |
30 |
20 |
60 |
40 |
20 |
30 |
|
3 |
1.3 |
90 |
90·еj90 |
10 |
20 |
20 |
60 |
40 |
20 |
30 |
|
4 |
1.2 |
100 |
100·еj60 |
20 |
30 |
20 |
50 |
40 |
20 |
20 |
|
5 |
1.1 |
80 |
80·еj60 |
20 |
10 |
20 |
60 |
40 |
20 |
30 |
|
6 |
1.3 |
100 |
100·еj90 |
15 |
30 |
20 |
40 |
40 |
20 |
20 |
|
7 |
1.1 |
80 |
80·еj90 |
20 |
30 |
20 |
60 |
60 |
20 |
15 |
|
8 |
1.2 |
60 |
60·еj90 |
20 |
30 |
20 |
60 |
40 |
20 |
30 |
|
9 |
1.3 |
60 |
60·еj90 |
20 |
30 |
20 |
50 |
50 |
20 |
25 |
|
10 |
1.2 |
70 |
70·еj90 |
20 |
30 |
20 |
60 |
40 |
20 |
30 |
|
11 |
1.1 |
70 |
70·еj90 |
10 |
30 |
30 |
60 |
40 |
20 |
30 |
|
12 |
1.3 |
110 |
110·еj90 |
20 |
30 |
20 |
60 |
40 |
20 |
30 |
|
13 |
1.1 |
110 |
110·еj90 |
30 |
40 |
20 |
50 |
40 |
20 |
30 |
|
14 |
1.2 |
120 |
120·еj90 |
20 |
30 |
20 |
60 |
40 |
20 |
30 |
|
15 |
1.3 |
120 |
120·еj90 |
15 |
35 |
20 |
55 |
40 |
20 |
25 |
|
16 |
1.2 |
130 |
130·еj90 |
20 |
30 |
20 |
60 |
40 |
20 |
30 |
|
17 |
1.1 |
130 |
130·еj90 |
20 |
30 |
30 |
40 |
40 |
20 |
10 |
|
18 |
1.3 |
140 |
140·еj90 |
20 |
30 |
20 |
60 |
40 |
20 |
30 |
|
19 |
1.1 |
140 |
140·еj90 |
20 |
30 |
20 |
50 |
30 |
20 |
20 |
|
20 |
1.2 |
150 |
150·еj90 |
20 |
30 |
20 |
60 |
40 |
20 |
30 |
|
21 |
1.3 |
150 |
150·еj90 |
10 |
30 |
20 |
60 |
40 |
20 |
10 |
|
22 |
1.2 |
160 |
160·еj90 |
20 |
30 |
20 |
60 |
40 |
20 |
30 |
|
23 |
1.1 |
160 |
160·еj90 |
20 |
40 |
20 |
60 |
40 |
20 |
40 |
|
24 |
1.3 |
170 |
170·еj90 |
20 |
30 |
20 |
60 |
40 |
20 |
30 |
|
25 |
1.1 |
170 |
170·еj90 |
20 |
50 |
20 |
70 |
40 |
20 |
30 |
|
26 |
1.2 |
180 |
180·еj90 |
20 |
30 |
20 |
60 |
40 |
20 |
30 |
|
27 |
1.3 |
180 |
180·еj90 |
20 |
30 |
20 |
70 |
40 |
30 |
40 |
|
28 |
1.2 |
200 |
200·еj90 |
20 |
30 |
20 |
60 |
40 |
20 |
30 |
|
29 |
1.1 |
200 |
200·еj90 |
20 |
30 |
10 |
50 |
40 |
20 |
10 |
2) параметри элементів схем, згідно обраного варіанту (табл. 7.1);
3) виконати розрахунок схеми та знайти струми в гілках.
4. Висновки
За результатами розрахунків зробити відповідні висновки щодо застосування методу дослідження
5. Зміст звіту
Звіт до рпрактичної роботи повинен містити:
-
назву і ціль роботи
-
схему принципову електричну кола
-
порядок виконання роботи зі всіма таблицями
-
висновки по роботі
6. Контрольні питання
1. Які елементи називають магнітнопов’язаними?
2. Що таке коефіцієнт зв’язку і в яких межах він змінюється?
3. Як впливають індуктивнопов’язані елементи на баланс потужностей?
4. В чому полягає явище взаємоіндукції?
5. В чому полягає явище самоіндукції?