- •Часть 1
- •Содержание
- •1 Общие сведения
- •1.1 Правила выполнения студентами работ в лаборатории тоэ
- •1.2 Правила оформления отчетов и защиты лабораторных работ
- •1.3 Общие сведения о стенде уилс-2
- •2 Лабораторная работа 1 разветвленные и неразветвленные цепи
- •2.1 Краткие теоретические сведения
- •2.2 Проведение эксперимента и обработка данных
- •2.3 Контрольные вопросы
- •Литература
- •3 Лабораторная работа 2 режимы работы источников в простых цепях
- •3.1 Краткие теоретические сведения
- •3.2 Проведение эксперимента и обработка данных
- •3.3 Контрольные вопросы
- •Литература
- •4 Лабораторная работа 3 принцип наложения и метод эквивалентного генератора в линейных цепях
- •4.1 Краткие теоретические сведения
- •4.2 Проведение эксперимента и обработка данных
- •4.3 Контрольные вопросы
- •Литература
- •5 Лабораторная работа 4 нелинейные цепи постоянного тока
- •5.1 Краткие теоретические сведения
- •5.2 Проведение эксперимента и обработка данных
- •5.3 Контрольные вопросы
- •Литература
- •6 Лабораторная работа 5 последовательное соединение приемников переменного тока
- •6.1 Краткие теоретические сведения
- •6.2 Проведение эксперимента и обработка данных
- •6.3 Контрольные вопросы
- •Литература
- •7 Лабораторная работа 6 параллельное включение приемников переменного тока
- •7.1 Краткие теоретические сведения
- •7.2 Проведение эксперимента и обработка результатов
- •7.3 Контрольные вопросы
- •Литература
- •8 Лабораторная работа 7 резонанс напряжений
- •8.1 Краткие теоретические сведения
- •8.2 Проведение эксперимента и обработка результатов
- •8.3 Контрольные вопросы
- •Литература
- •9 Лабораторная работа 8 резонанс токов
- •9.1 Краткие теоретические сведения
- •9.2 Проведение эксперимента и обработка данных
- •9.3 Контрольные вопросы
- •Литература
- •10 Лабораторная работа 9 индуктивно-связанные цепи
- •10.1 Краткие теоретические сведения
- •10.2 Проведение эксперимента
- •10.3 Контрольные вопросы
- •11.1 Краткие теоретические сведения
- •11.2 Проведение эксперимента и обработка результатов
- •11.3 Контрольные вопросы
- •Литература
- •12 Лабораторная работа 11 круговые диаграммы двухполюсников
- •12.1 Краткие теоретические сведения
- •12.2 Проведение эксперимента и обработка результатов
- •12.3 Контрольные вопросы
- •Литература
- •131/2007 Підп. До друку Формат 60х84/16
- •84313, М. Краматорськ, вул. Шкадінова, 72
6.2 Проведение эксперимента и обработка данных
1 Исследовать последовательное включение катушки и резистора, для чего включить ту же катушку последовательно с резистором в соответствии со схемой (рис. 27).
Рисунок 27 – Цепь с последовательным включением резистора и катушки
Измерить ток, напряжение цепи, напряжение на резисторе и катушке, данные занести в таблицу 15. Рассчитать параметры катушки, а также все другие величины, приведенные в таблице 15
Таблица 15 – Результаты измерений
№ |
Измерено |
Вычислено |
|||||||||
I
|
U
|
UR
|
UK
|
Для катушки |
|||||||
ZK |
RK |
XK |
LK |
φ |
Uak |
Uрк |
|||||
|
А |
В |
В |
В |
Ом |
Ом |
Ом |
Гн |
гр |
В |
В |
1 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение таблицы 15
Вычислено |
|||||||||
Для всей цепи |
|||||||||
Z |
RΣ |
φ |
Ua |
Up |
PR |
PK |
P |
Q |
S |
Ом |
Ом |
гр |
В |
В |
Вт |
Вт |
Вт |
ВАр |
ВА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 Для определения параметров катушки необходимо построить векторную диаграмму, используя напряжения U, UR, Uk (рис. 28).
Из векторной диаграммы следует:
U2 = (UR + Uak)2 + U2pk = U2R + 2UR·Uak + U2ak + U2pk. (6.14)
ввиду того, что U2ak + U2pk = U2k, получим:
U2 = U2R + 2UR·Uak + U2k .(6.15)
Рисунок 28 – Векторная диаграмма для определения параметров катушки
Отсюда активная и реактивная составляющие напряжения катушки:
Uak = ; Upk = (6.16)
Другие величины могут быть вычислены используя следующие формулы:
Zk = ; (6.17)
RR= ; (6.18)
R=RR+RK; (6.19)
XК = ZK·sinφK = ; (6.20)
LK = ; (6.21)
Ua = U·cosφ; (6.22)
Uak = RK· I; (6.23)
Up = U·sinφ; (6.24)
φ = arctg ; (6.25)
φk = arctg ; (6.26)
PR = UR·I = I2·R; (6.27)
P = U·Icosφ = I2·R; (6.28)
P = PR+PK; (6.29)
Q = U·Isinφ = I2· XК; (6.30)
S = U·I = ; (6.31)
ULk = Up. (6.32)
Z = (6.33)
3 Исследовать цепь с последовательным соединением резистора и конденсатора. Собрать цепь (рис. 29), произвести измерение тока и напряжения при двух значениях напряжения. Данные эксперимента занести в таблицу 16. Вычислить параметры цепи, активные и реактивные составляющие напряжения, мощности и угла сдвига фаз. Построить векторную диаграмму напряжения, вид которой представлен на рисунке 30.
Рисунок 29 – Последовательное соединение резистора и конденсатора
Рисунок 30 – Векторная диаграмма напряжений
Таблица 16 – Результаты измерений и анализа
№
|
Измерено |
Вычислено |
|||||||||||
U, B |
I, A |
UR, B |
UC, B |
Р, Вт |
Z Ом |
R, Ом |
ХС, Ом |
С, Ф |
φ, град |
Р, Вт |
Q, BAp |
S, BA |
|
1 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 Исследовать последовательное соединение резистора, катушки индуктивности и конденсатора. Собрать цепь (рис. 31), используя элементы, параметры которых были определены ранее. Рекомендуется проводить опыт в следующей последовательности. Изменяя значение емкости, найти режим с наибольшим значением тока (режим резонанса, когда XL = XC). Затем, увеличивая емкость, получить режим работы цепи с индуктивным характером нагрузки (XL > XC). Вернуться к режиму резонанса напряжения и, уменьшая значение емкости, получить режим работы цепи с емкостным характером нагрузки (XL < XC). И в том и в другом случае измерить ток и напряжение, данные занести в таблицу 17.
Рисунок 31 – Последовательное соединение резистора, катушки индуктивности и конденсатора
Таблица 17 – Результаты измерений и анализа
-
№
Измерено
Вычислено
U, В
I, А
UR, В
UК, В
UС, В
Р, Вт
Z, Ом
R, Ом
Х, Ом
Продолжение табл. 17
|
Рассчитать величины, обозначенные в таблице, построить векторные диаграммы напряжений для режимов XL > XC и XL < XC так, как показано на рисунке 32. Построить треугольники сопротивлений и мощностей.
а
б
а – для индуктивного характера нагрузки;
б – для емкостного характера нагрузки
Рисунок 32 – Векторные диаграммы для цепи, изображенной на рис.31