Обробка результатів дослідів
1. За результатами дослідів п.2 розрахувати опір котушки та опір приладів.
2. Розрахувати потужність втрат в котушці, приладах і осерді. Результати записати в таблицю 2.
3. Розрахувати об’єм та масу осердя, враховуючи густину сталі 
4. Враховуючи питомі втрати даного сорту сталі, вказаного викладачем, розрахувати втрати в осерді для значень ВМах. Результати записати в таблицю 19.3.
Таблиця 19.3.
| U, B | Вмах, Тл | V, м3 | r кг/ м3 | m, кг | Р10/50 Вт/кг | f, Гц | Рм, Вт |
5. За результатами дослідів і розрахунків побудувати графіки Pм=f(Bmax) для двох способів визначення магнітних втрат.
6. Зробити висновки відносно: а) можливості вимірювання магнітних втрат; б) співпадання дослідних та розрахункових даних; в) залежності магнітних втрат від індукції. Висновки записати у звіт.
Лабораторна робота № 20
Тема : ДОСЛІДЖЕННЯ ПЕРЕХІДНИХ ПРОЦЕСІВ ЗАРЯДЖАННЯ
КОНДЕНСАТОРА.
Р обоче місце: Лабораторія ТОЕ.
Тривалість заняття : 90 хв.
Мета роботи: дослідити процеси, що відбуваються у нерозгалуженому колі з
опором та ємністю, при вмиканні на постійну напругу, а також
при розряджанні конденсатора на резистор; побудувати графіки
|
|
|
зміни струму і напругу у функції часу, визначити постійну часу.
Прилади та обладнання
| Назва приладів та обладнання | Тип | Кількість | Технічні характеристики |
| ЛАТР | 1 | ||
| Вольтметр електростатичний | 1 | ||
| Годинник | 1 | ||
| Резистор | 1 | ||
| Батарея конденсаторів | 1 | ||
| Перемикач | 1 |
Теоретичні відомості
1) При ввімкнені конденсатора на постійну напругу (рис. 46) в ланцюзі виникає електричний струм, пластини конденсатора починають заряджатися. У перший момент струм від нульового значення стрибком зростає, а потім починає зменшуватися по експоненціальному закону:
i = I e - t / r ,
де і - сила струму у момент часу t, відлічений від початку
перехідного процесу, тобто від моменту комутації;
І - сила струму у момент комутації, її визначають по
формулі: I=U/R,
|
|
|
r = RC – постійна часу, С. Вона характеризує швидкість
перехідного процесу.
Напруга на резисторі u r = Ue -t/r,
тобто воно змінюється аналогічно зміні струму: стрибком зростає, а потім поступово падає. Напруга на конденсаторі змінюється по зростаючій експоненті: uc = U(1- e-t/r).
2) За час t = r напруга uc при зарядці конденсатора зростає до значення 0,63 U. Звідси випливає перший, більш простий, спосіб знаходження r графічним методом по відомій кривій напруги див. Прийнявши значення U за одиницю, знаходять значення 0,63 U , а потім, відклавши цю ординату, по графіку визначають абсцису r. Якщо відома крива струму, то відкладаємо ординату 0, 37І і аналогічно визначаємо абсцису r.
Існує другий спосіб. Постійна часу рівна відрізку на прямій напруги мережі U , що відсікається дотичною, яка проведена через точку t = 0 до кривої напруги uc. Якщо провести також дотичні до кривих струму і напруги uR, то вони теж перетнуть горизонтальну вісь в момент t = r.
3) При розрядці конденсатора на резистор, напруга uc, uR і струм і зменшуються асимптотично наближаючись до нуля.
; 
У момент комутації криві струму і напруги uR роблять стрибок від нульового значення до максимального, а напруга uc залишається в перший момент часу незмінною.
|
|
|
4) З розгляду перехідних процесів можна зробити висновок: момент комутації міст кісна напруга не може змінитися стрибком. Це положення називають другим законом комутації (перший закон відноситься до ланцюга з індуктивністю)
Рис.46 Електрична схема для дослідження процесів зарядження та розрядження конденсатора.
АТ – автотрансформатор;
U1 – вольтметр типу Э-59 на 150В;
U2 – вольтметр типу С-50 на 150 В;
Д-1 – напівпровідниковий діод.
Порядок виконання роботи
1. Ознайомитися з типами електровимірювальних приладів та порядком їх вмикання в електричне коло.
2. Зібрати електричну схему та пред’явити її для перевірки викладачу чи лаборанту. В якості дослідного конденсатора використати паралельне з’єднання конденсаторів з ємностями 10 мкФ; 20 мкФ; 30 мкФ.
3. Ввімкнути вимикач В-2 (В-3 вимкнутий!) і спостерігати процес зарядження конденсатора. В таблицю 20.1. записувати покази вольтметра U2 через кожні 30 секунд до повного зарядження конденсатора.
5. Зменшити ємність конденсатора до 30 мкФ і повторити дослід. Результати досліду записати в таблицю 20.1.
|
|
|
6. При повністю зарядженому конденсаторі вимкнути вимикач В-2 і ввімкнути В-3. Спостерігаючи процес розрядження конденсатора відмічати напругу U2 через кожних 5 с до повного розрядження конденсатора. Результати спостережень записати в таблицю 20.2.
7. Від’єднати провід, що закорочує резистор R6 і повторити дослід п.6.
Таблиця 20.1.
| Зарядження С1 = 60 мкФ | Зарядження С2 = 30 мкФ | ||||||||||||
| t, c | |||||||||||||
| U2,B | |||||||||||||
Таблиця 20.2.
| Розрядження конденсатора С2 = 30 мкФ на резистор R7 | Розрядження конденсатора С2 = 30 мкФ на резистор R=R6+R7 | ||||||||||||
| t, c | |||||||||||||
| U2,B | |||||||||||||
Обробка результатів дослідів
1) Розрахувати постійну часу по відомих параметрам ланцюга: r = RC.
2) Визначити напругу на резисторі для різних моментів часу: uR = U – uC
3) Визначити силу струму в ланцюзі для різних моментів часу: I = uR/R.
4) За наслідками дослідів побудувати графіки: струмів в одній системі координат; напруги – в другий.
5) Графічним методом визначити постійну часу
6) По лабораторній роботі зробити висновок відносно:
а) залежності постійної часу і довжини перехідного процесу від опору і ємності ланцюга.
б) причин неповного збігу значення, одержаного розрахунковим і графічним методами. Виводити записати в звіт.
Контрольні питання:
1) Яка мета лабораторної роботи?
2) Що таке перехідний процес?
3) Зобразіть графіки струму і напруги при зарядці конденсатора.
4) Запишіть рівняння кривих струму і напруги при зарядці конденсатора.
5) Що таке т, яким способом можна її визначити?
6) Зобразіть графіки струму і напруги при розрядці конденсатора.
7) Запишіть рівняння кривих струму і напруги при зарядці конденсатора.
8) Вкажіть напрям енергії при зарядці і розрядці конденсатора.
9) Чому конденсатор не може заряджати або розрядитися миттєво?
10) Сформулюйте другий закон комутації.
Література
1. Ф.Є.Євдокимов. Теоретичні основи електротехніки. – К.: Вища школа, 1983.
2. В.С.Попов. Теоретическая электротехника. – М.: Энергоатомиздат, 1990.
3. Ю.В.Буртаев, П.Н.Овсянников. Теоретические основы электротехники. – М.: Энергоатомиздат, 1984.
4. Електротехніка. Коруд В.І., Гамала О.Є., Малинівський С.М. – Львів: Магнолія плюс, 2005.
5. В.І.Мілих. Електротехніка та електромеханіка. К.: Каравела, 2005.
6. Б.І.Паначевний, Ю.Ф.Свергун. Загальна електротехніка: теорія і практикум. – К.: Каравела, 2003.
Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 169; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!