- •1. Предварительные теоретические сведения 209
- •1. Предварительные теоретические сведения 228
- •Лабораторные работы по курсу «электротехника» общие методические указания к лабораторным работам
- •2.2. Электрические цепи с активным сопротивлением, индуктивностью и ёмкостью
- •2.3. Последовательное соединение элементов с параметрами r, l, с
- •3. Лабораторная установка
- •4. Программа работы
- •4.1. Экспериментальная часть
- •4.2. Обработка результатов эксперимента
- •Вычислить полное сопротивление по формуле: .
- •5. Контрольные вопросы
- •2.2. Повышение коэффициента мощности в электрических цепях переменного тока
- •3. Лабораторная установка
- •4. Программа работы
- •4.1. Экспериментальная часть
- •4.2. Обработка результатов эксперимента
- •5. Контрольные вопросы
- •2.2. Соединение приёмников по схеме четырёхпроводная звезда
- •2.3 Режимы работы трёхфазной цепи, соединённой по схеме четырёхпроводная звезда
- •2.3.1. Режим симметричной нагрузки
- •2.3.2. Режим изменения тока одной фазы
- •2.3.3. Режим несимметричной нагрузки
- •2.3.4. Режим равномерно-разнородной нагрузки
- •2.3.5. Режим обрыва одной фазы
- •2.4. Соединение приёмников по схеме трёхпроводная звезда
- •2.4.1. Режим симметричной нагрузки
- •2.4.2. Режим изменения сопротивления одной фазы
- •2.4.3. Режим несимметричной нагрузки
- •2.4.4. Режим равномерно-разнородной нагрузки
- •2.4.5. Режим обрыва одной фазы
- •2.4.6. Режим короткого замыкания фазы
- •3. Лабораторная установка
- •4. Программа работы
- •4.1. Экспериментальная часть
- •4.2. Обработка результатов эксперимента
- •5. Контрольные вопросы
- •Трехфазной цепи
- •2.2.Трехпроводная цепь. Соединение приемников по схеме «треугольник»
- •2.3. Режимы работы трехфазной цепи, соединенной по схеме «треугольник»
- •2.3.1. Режим симметричной нагрузки
- •При симметричной нагрузке
- •2.3.2. Режим изменения тока одной фазы
- •При изменении тока одной фазы для случая
- •2.3.3. Режим несимметричной нагрузки
- •При несимметричной нагрузке для случая
- •2.3.4. Режим обрыва одной фазы
- •При обрыве фазы bc
- •2.3.5. Режим обрыва линейного провода
- •Линейного провода b-b
- •При обрыве линейного провода b-b
- •2.3.6. Режим равномерно-разнородной нагрузки
- •3. Лабораторная установка
- •4. Программа работы
- •4.1. Экспериментальная часть
- •4.2. Обработка результатов эксперимента
- •5. Контрольные вопросы
- •2.2. Приборы магнитоэлектрической системы
- •2.3. Приборы электромагнитной системы
- •2.4. Приборы электродинамической и ферродинамической системы
- •2.5. Измерение тока в цепях постоянного тока
- •2.6. Измерение напряжения в цепях постоянного тока.
- •2.7. Измерение тока в цепях переменного тока
- •2.8. Расширение пределов измерения вольтметров в цепях переменного тока
- •2.9. Измерение мощности в цепях постоянного и переменного тока.
- •3. Лабораторная установка
- •5. Контрольные вопросы
- •VI. Лабораторная работа № 6. Исследование электрической цепи синусоидального тока при последовательном соединении активного, индуктивного и емкостного сопротивлений в режиме резонанса напряжений
- •1. Цель работы
- •2. Предварительные теоретические сведения
- •2.1. Общие положения и определения.
- •3. Лабораторная установка
- •4. Программа работы
- •4.1. Экспериментальная часть
- •4.2. Обработка результатов эксперимента
- •6. Контрольные вопросы
- •VII. Лабораторная работа № 7. Исследование электрической цепи синусоидального тока при параллельном соединении активного, индуктивного и емкостного сопротивлений в режиме резонанса токов
- •1. Цель работы
- •2. Предварительные теоретические сведения
- •2.1. Общие положения и определения.
- •3. Лабораторная установка
- •4. Программа работы
- •4.1. Экспериментальная часть
- •4.2. Обработка результатов эксперимента
- •5. Контрольные вопросы
- •2.2. Режимы работы трансформатора
- •2.3. Внешняя характеристика трансформатора
- •3. Лабораторная установка
- •4. Программа работы
- •4.1. Экспериментальная часть
- •4.2. Обработка результатов эксперимента
- •Экспериментальные данные характеристики холостого хода Таблица 8.1
- •Экспериментальные данные опыта холостого хода Таблица 8.2
- •Данные нагрузочного режима при активной нагрузке () Таблица 8.3
- •Экспериментальные данные внешней характеристики при ёмкостной нагрузке (); Таблица 8.4
- •5. Контрольные вопросы
- •Практические занятия по курсу «электротехника» общие методические указания к практическим занятиям
- •IX. Практическое занятие №1. Расчет электрических цепей с использованием законов Ома и Кирхгофа
- •1. Вопросы для подготовки к занятиям
- •2. Расчет цепи с одним источником питания
- •2.1. Анализ и решение задачи 1
- •2.2. Дополнительные вопросы к задаче 1.
- •3. Расчет сложных цепей при помощи уравнений Кирхгофа
- •3.1. Анализ и решение задачи 2
- •3.2. Дополнительные вопросы к задаче 2
- •4. Самостоятельная работа студента
- •X. Практическое занятие №2. Методы расчета сложных цепей
- •1. Вопросы для подготовки к занятиям
- •2. Расчет цепи методом узлового напряжения
- •2.1. Анализ и решение задачи 1
- •2.2. Дополнительные вопросы к задаче 1
- •3. Расчет цепей методом эквивалентного генератора
- •3.1. Анализ и решение задачи 2
- •3.2. Дополнительные вопросы к задаче 2
- •4. Самостоятельная работа студента
- •XI. Практическое занятие №3. Расчет цепи переменного тока с последовательным соединением элементов
- •1. Вопросы для подготовки к занятиям
- •2. Расчет электрических параметров цепи
- •2.1. Анализ и решение задачи 1
- •3. Расчет цепи методом комплексных чисел
- •3.1. Дополнительные вопросы к задаче 1
- •4. Определение параметров потребителя по опытным данным
- •4.1. Анализ и решение задачи 2
- •4.2. Дополнительные вопросы к задаче 2
- •4. Самостоятельная работа студента
- •XII. Практическое занятие №4. Расчет сложных цепей переменного тока
- •1. Вопросы для подготовки к занятиям
- •2. Расчет цепи с параллельным соединением элементов
- •2.1. Анализ и решение задачи 1
- •2.2. Дополнительные вопросы к задаче 1
- •3. Расчет разветвленной электрической цепи
- •3.1. Анализ и решение задачи 2
- •3.2. Дополнительные вопросы к задаче 2
- •4. Самостоятельная работа студента
- •XIII. Практическое занятие №5. Магнитные и нелинейные цепи
- •1. Вопросы для подготовки к занятиям
- •2. Примеры решения прямой и обратной задачи для магнитных цепей
- •3. Самостоятельная работа студента
- •XIV. Практическое занятие №6. Расчет трехфазных цепей при соединении потребителей звездой и треугольником
- •1. Вопросы для подготовки к занятиям
- •2. Расчет цепей при соединении источников и потребителей звездой
- •2.1. Анализ и решение задачи 1
- •2.2. Дополнительные вопросы к задаче 1
- •3. Расчет цепей при соединении треугольником
- •3.1. Анализ и решение задачи 2
- •3.2. Дополнительные вопросы к задаче 2
- •3.3. Анализ и решение задачи 3
- •3.4. Дополнительные вопросы к задаче 3
- •4. Самостоятельная работа студента
- •Контрольные работы по курсу «электротехника» общие методические указания к контрольным работам
- •XV. Контрольная работа №1. Расчёт разветвлённой электрической цепи синусоидального тока постановка задачи
- •1. Предварительные теоретические сведения
- •1.1. Последовательное соединение активных и реактивных элементов
- •1.2. Векторная диаграмма напряжений для неразветвленной цепи
- •1.3. Проводимости и их связь с сопротивлениями
- •1.4 Общий случай разветвленной цепи
- •2. Расчет цепи синусоидального тока со смешанным соединением элементов
- •2.1 Содержание домашнего задания
- •2.2 Пример расчета электрической цепи со смешанным соединением элементов
- •XVI. Контрольная работа №2. Расчёт трёхфазной электрической цепи синусоидального тока постановка задачи
- •1. Предварительные теоретические сведения
- •1.1. Общие положения и определения
- •1.2. Соединение фаз приемников схеме четырехпроводная звезда
- •1.3. Соединение фаз приемника по схеме «треугольник»
- •1.4. Мощность трехфазной цепи
- •2. Расчет трехфазной электрической цепи
- •2.1. Содержание домашнего задания
- •2.2. Пример расчета трехфазной электрической цепи
- •XVII. Вопросы к тестам по курсу «электротехника» общие методические указания к тестовым заданиям
- •Литература
- •Приложения
5. Контрольные вопросы
-
Что понимается под мгновенным и действующим значениями синусоидального напряжения и тока.
-
Какие процессы происходят в цепи с активным сопротивлением, питаемой синусоидальным током.
-
О чем свидетельствует то обстоятельство, что в цепи с активным сопротивлением мгновенная мощность всегда положительна.
-
Какие процессы происходят в цепи с индуктивностью и в цепи с емкостью, питаемых синусоидальным током.
-
Каков сдвиг по фазе между напряжением и током в цепи с индуктивностью и в цепи с емкостью.
-
Каков сдвиг по фазе между напряжением и током в цепи с индуктивностью и в цепи с емкостью.
-
Какие процессы происходят в цепи с последовательным соединением резистора, катушки и конденсатора.
-
Как определить полное сопротивление цепи при последовательном соединении ветвей.
-
В каких пределах может измениться угол фазного сдвига в цепи с последовательным соединением R, L и С.
-
Как определить индуктивное сопротивление катушки и емкостное сопротивление конденсатора.
-
При каких условиях возникает резонанс напряжений и токов, и чем они характеризуются.
-
Каков физический смысл активной, реактивной и полной мощности, потребляемых электрической цепью.
-
Какую мощность в цепи переменного тока измеряет ваттметр.
-
Как определить коэффициент мощности электрической цепи.
-
Какова методика построения векторной диаграммы для электрической цепи с последовательным и параллельным соединением элементов.
II. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2. Исследование электрической цепи синусоидального тока при параллельном соединении элементов цепи
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Изучение основных законов для разветвленных цепей синусоидального тока.
Освоение методик расчета и построения векторных диаграмм для разветвленных цепей синусоидального тока.
2. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКТЕ СВЕДЕНИЯ
2.1. Параллельное соединение приёмников в цепях синусоидального тока
Основные положения и определения для электрических цепей переменного тока, а так же законы последовательного соединения активного сопротивления, катушки индуктивности и конденсатора были рассмотрены в пунктах 2.1-2.3 лабораторной работы №1. Рассмотрим другой случай включения в электрическую цепь различных элементов цепи.
На рис. 16 показана схема параллельного соединения приемников и соответствующая ей векторная диаграмма, на которой за исходный вектор принят вектор напряжения, так как он является общим для параллельных ветвей. Вектор тока Ie опережает по фазе вектор напряжения на угол 90°, а вектор тока I1 отстает по фазе от вектора напряжения на угол φ1, т.к. характер нагрузки первой ветви активно-индуктивный.
а) б)
Рисунок 16. Схема (а) и векторная диаграмма (б) цепи, состоящей из двух параллельных ветвей.
Согласно первому закону Кирхгофа, мгновенное значение тока в неразветвленной части цепи равно алгебраической сумме мгновенных значений токов в ветвях:
.
Для действующих значений токов алгебраическая сумма заменяется геометрической, т.е. для рис. 16 б вектор общего тока равен геометрической сумме векторов тока и :
.
Вектор общего тока можно выразить через активную и реактивную составляющие тока:
.
Полученный треугольник ОАВ (рис. 17 а, б) называется треугольником токов. Очевидно, что:
Рисунок 17. Векторная диаграмма для параллельной цепи (а), треугольник токов (б) и треугольник проводимостей (в)
Разделив модули векторов треугольника на приложенное напряжение, получим треугольники скалярных величин – полной (у), активной (g) и реактивной (в) проводимостей (рис. 17 в). Где:
,
,
.
Из треугольника проводимостей следует, что:
, , ,
.
Активная составляющая общего тока (см. рис. 16 б) равна арифметической сумме активных составляющих токов ветвей:
,
и реактивная составляющая равна алгебраической сумме реактивных составляющих этих токов:
.
Из вышеприведенных выражений следует, что эквивалентная активная проводимость цепи равна арифметической сумме активных проводимостей параллельно включенных ветвей:
,
а эквивалентная реактивная проводимость – алгебраической сумме реактивных проводимостей параллельно включенных ветвей:
.
При этом проводимости ветвей с емкостным характером нагрузки берут со знаком «минус», ветвей с индуктивным характером со знаком «плюс». На основании векторной диаграммы (рис. 16 б) можно написать аналитическое выражение мгновенных значений напряжения и токов цепи (рис. 16 а). если принять, что
,
то: ,
,
.