7. Содержание письменного отчета

Письменный отчет по лабораторной работе должен содержать:

7.1. Название лабораторной работы;

7.2. Цель работы;

7.3. Электрическую схему работы, выполненную в соответствии о тре­бованиями ЕСКД;

7.4. Паспортные данные приборов и аппаратов, использованных в ра­боте;

таблицы;

7.5. Расчетные формулы и примеры расчетов;

графики;

7.6. Выводы по работе.

8. Техника безопасности

8.1. Сборку электрической схемы или внесение изменений в нее можно выполнять только при отключенном напряжении питания на лабораторном стенде.

8.2. После сборки (внесения изменений) электрическая схема должна быть проверена преподавателем (лаборантом), ведущим занятие, и только после проверки схему можно включать под напряжение.

8.3. При появлении признаков, свидетельствующих о ненормальной работе электрической схемы (отсутствие показаний или заведомо ложные показания приборов, запах горячей изоляции и т.д.), необходимо немедленно отключить напряжения питания и сообщить о возникшей неисправности преподавателю (лаборанту), ведущему занятие.

8.4. После выполнения всех экспериментов необходимо отключить напряжение питания лабораторного стенда.

8.5. Во время выполнения экспериментальной части лабораторной работы запрещается членам одной бригады подходить к другим бригадам.

9. Контрольные вопросы

9.1. Какой ток называется синусоидальным переменным? Напишите формулу.

9.2. Какими величинами характеризуются синусоидальный ток (нап­ряжение). Покажите на графике.

9.3. Что называется резонансом в электрической цепи синусоидального тока и в каких цепях наблюдается резонанс напряжений? Условия возникновения резонанса напряжений.

9.4. Объясните физическую сущность резонанса напряжений. Каковы характерные особенности сопротивления цепи при резонансе напряжений?

9.5. Какую величину имеет угол φ при резонансе напряжений и почему?

9.6. Почему появляется превышение напряжений на катушке и конденсаторе над значением входного напряжения при резонансе?

9.7. Почему при резонансе напряжений реактивная мощность равна нулю? Каковы характерные особенности мощностей при резонансе напряжений?

9.8. Чему равно полное сопротивление и ток в цепи при резонансе напряжений?

9.9. Подсчитать, пользуясь опытными и расчетными данными, величину потребляемой полной мощности.

9.10. Подсчитать, пользуясь опытными и расчетными данными, ве­личину реактивной мощности.

9.11. Сравните, пользуясь законом Ома для участка цепи, на сколь­ко соответствует величина сопротивления X_С, X_L , Z_K полученной в таблице 1.

9.12. Постройте векторную диаграмму тока и падений напряжения по полученным в опыте данным при X_С≠ X_L и X_С,=X_L.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

Изучение свойств цепи однофазного синусоидального тока, содержащей параллельно соединенные активное, индуктивное и емкостное сопротивления.

Резонанс токов.

1. Цель роботы

Изучить свойства цепи, содержащей параллельно со­единенные активное, индуктивное и емкостное сопротивления, и нау­читься выполнять элементарные расчеты при выборе наиболее выгодных режимов работы системы источник электрической энергии - линия пе­редачи - потребитель.

2. Основные положения

Свойства цепи синусоидального тока, состоящей из параллельно соединенных резистора, индуктивности и емкости, зависят от соот­ношения величин сопротивлений этих элементов.

Наиболее часто в практике сопротивление потребителей носит активно-индуктивный характер. Поэтому с экономической точки зрения особый интерес представляет схема соединения потребителя и емкости, представленная на рис. 1.

В схеме (рис. 1) включены параллельно R, L и С элементы на напряжение (R-L - потребитель).

На основании первого закона Кирхгофа для узла "а" данной схе­мы можно записать:

На основании закона Ома выразим токи и через проводи­мости соответствующих ветвей и напряжение:

(2)

где Y₁- проводимость ветви с R и L элементами; Y₂- проводимость ветви с С элементом; g - активная составляющая проводимости; b_L, b_C - реактивные составляющие проводимостей.

Подставив выражения (6) в (5) и выполнив простейшие преобразования, получим:

В выражении (7) - активная ( ) составляющая тока , а - реактивная ( ) составляющая тока.

Величины g, b_L и b_C можно выразить так:

При различных значениях b_L и b_C векторные диаграммы, иллюстрирующие работу схемы на рис. 1, будут иметь вид (см. рис. 2).

На векторных диаграммах рис. 2 ток I_P есть разность между индуктивной I_L и емкостной I_C составляющими токов.

Из выражения (7) и рис. 2в следует, что при ток в цепи будет совпадать по фазе с напряжением и величина его бу­дет минимальной. Такой режим работы цепи с параллельно соединен­ными R, L и C элементами называется резонансом токов.