0

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МАТИ - РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. К. Э. ЦИОЛКОВСКОГО

Кафедра “ Микропроцессорные системы

электроника и электротехника“

ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОФАЗНОЙ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ СОЕДИНЕНИЕМ ЭЛЕМЕНТОВ ,И

Методические указания к выполнению лабораторной работы 2

по дисциплине

“Электротехника и электроника”

Составитель А. Л. Марченко

Москва 1997

Введение

Данные методические указания к лабораторной работе 2 по исследованию одно­фазной цепи переменного тока предназначены для студентов, изучающих курс “Элек­трот­ехника и электроника”.

Продолжительность лабораторной работы - 4 часа.

В данной работе студенты исследуют неразветвлённую электрическую цепь переменного тока, а также явление резонанса напряжений, возникающего в этой цепи, при изменении ёмкости батареи конденсаторов.

Работа проводится на универсальном лабораторном стенде ЭВ4, с которым студенты должны ознакомиться, а также изучить работу измерительных приборов (в переносном комплекте К505 и цифровых вольтметров типа В7-22А), используемых при проведении эксперимента.

При подготовке к работе и после проведённых измерений студенты проводят расчёты параметров цепи и графические построения (векторных диаграмм и харак­теристик параметров электрической цепи).

Лабораторная работа 2

Исследование олнофазной цепи переменного тока с последовательным соединением элементов r, l и c

1. Цель работы

а) Определение основных параметров исследуемой цепи при изменении в ней ём­ко­сти батареи конденсаторов;

б) Изучение явления резонанса напряжений в исследуемой цепи (в по­сле­до­ва­тельном контуре);

в) Построение векторных диаграмм, характеристик напряжений, тока и угла сдви­га фаз при изменении ёмкости батареи конденсаторов в цепи.

2. Описание схемы исследуемой цепи и кспериментальной установки

Работа проводится на универсальном лабораторном стенде ЭВ4. Индуктивная катушка с параметрами = 7 Ом и = 0,1 Гн и батарея конденсаторов 1,...,15 ёмкостью 10,..., 220 мкФ размещены на вертикальной панели N4 стенда.

На рис. 1 представлена схема соединения индуктивной катушки с парамет­ра­мии, батареи конденсаторов с емкостями1,...,15, измерительных при­боров и источника питания исследуемой цепи.

В качестве истчника питания используется источник регулируемого пере­мен­ного напряжения ( 0-220 В). Напряжение на его зажимах регулируется от 0 до 220 В с помощью ручки регулятора Рег и контролируется по вольтметру V1. Вольтметр V1 и ручка регулятора напряжения Рег установлены на горизонтальной панели ис­точников питания стенда.

u

u_К

u_С

R

L

C1

C2 C2

C15

А

N

V3

V4

a

n

Рис. 1. Электрическая схема исследуемой цепи

Внимание. При проведении лабораторной работы напряжение питания цепи u не дол­жно превышать 20 В!

В работе используются следующие измерительные приборы:

а) переносной измерительный комплект К505, располагаемый на горизон­таль­ной крышке стенда и предназначенный для измерения входного напряжения пита­ния u = U_msint = U_msin314t (с помощью вольтметра V2), тока i (с помощью амперметра А) и активной мощ­ности Р (с помощью ваттметра W), потребляемой цепью (см. рис 1).

При этом источник питания (сеть) подключается к зажимам А и N из группы зажимов «Генератор», а нагрузка (цепь) - к зажимам a и n из группы зажимов «Нагрузка»;

б) универсальные цифровые вольтметры В7-22А (V3 и V4), работающие в режиме измерения переменного напряжения на индуктивной катушке u_K (вольтметр V3) и на батарее конденсаторов u_C (вольтметр V4). Вольтметры V3 и V4 располо­же­ны в углублении вертикальной стенки стенда.

На схеме (рис. 1) символом "" обозначены разъёмы (гнёзда) эле­ментов схе­мы, источника питания и измерительного комплекта К505 для их сое­дине­ния посредством соединительных и измерительных проводов.

Экспериментальное исследование цепи заключается в определении тока нап­ря­­же­ний на индуктивной катушке и на батарее конденсаторов , активной мощ­но­­сти P при ступенчатом изменении ёмкости (не менее 78 уро­вней) батареи кон­ден­са­торов и установленном (10, 15 или 20 В, см. табл. 1) напряжении питания U цепи.