ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ НЕРАЗВЕТВЛЁННОЙ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Цель работы – изучение экспериментальных и расчётных методов анализа неразветвленной R – L – C цепи синусоидального тока в различных режимах.

Программа работы

1. Выполнить задание на подготовку к лабораторной работе.

2. Исследовать электрическую цепь, состоящую из последовательного соединения конденсатора и реальной катушки индуктивности при различных значениях ёмкости конденсатора.

3. Определить условие резонанса напряжений.

Описание лабораторной установки

Исследуемая электрическая цепь (рис.1), состоящая из последовательного соединения конденсатора С и реальной катушки индуктивности, подключается к выходным зажимам комплекта измерительных приборов К-505. Схема замещения реальной катушки индуктивности состоит из идеальной индуктивности L_ки активного сопротивления R_к.Напряжение, подаваемое на исследуемую цепь, регулируется с помощью лабораторного автотрансформатора Т, входные зажимы которого подключаются к автоматическому выключателю QF .

В данной работе используется катушка индуктивности, параметры которой были определены в работе №4.

рис. 1

Задание на подготовку к лабораторной работе

1. Изучить раздел курса электротехники, в котором рассматривается неразветвлённая электрическая цепь в режиме резонанса напряжений.

2. Подготовить бланк протокола, соответствующий программе выполнения лабораторной работы.

3. Используя параметры L_ки R_к реальной катушки индуктивности из лабораторной работы №4, рассчитать значение резонансной ёмкости конденсатора С₀. Частота напряжения сети f = 50 Гц.

4. Подготовить ответы на контрольные вопросы.

Порядок выполнения экспериментальной части

1. Ознакомиться с оборудованием и измерительными приборами, необходимыми для проведения эксперимента.

2. Собрать электрическую цепь, соответствующую схеме замещения (рис.1) и показать её преподавателю или лаборанту.

Движок автотрансформатора Т установить в нулевое положение.

3. По вольтметру РV комплекта К-505 с помощью автотрансформатора Т выставить заданное преподавателем напряжение U » 40 – 60 В, занести в протокол и поддерживать его во всех опытах одинаковым.

4. Установить С = С₀, полученное расчетным путём. Экспериментальноуточнить значение резонансной ёмкости. В режиме резонанса напряжений измерить I, P, U₁,U₂и полученные значения занести в таблицу.

5. Изменяя величину С выполнить четыре опыта при

В каждом опыте измерить I, P,U₁,U₂и занести полученные значения в таблицу.

6. По результатам всех опытов рассчитать коэффициент мощности cosj, j, активную составляющую напряжения на катушке U_аки реактивную составляющую U_p_к. Определить добротность Q резонансного контура.

7. Построить три векторные диаграммы методом засечек для режимов (см. Приложение). Измерить угол j и занести в таблицу.

Таблица

Опытные данные						Расчётные данные
С	U	I	Р	U₁	U₂	cosj	j	U_ак	U_рк	j из диаграм
мкФ	В	А	Вт	В	В		град	В	В	град

8. По результатам физического эксперимента сделать выводы.

Контрольные вопросы

1. Какие элементы должна содержать электрическая цепь, в которой возможно возникновение резонанса напряжений ?

2. Какой режим работы последовательной R, L, C цепи называется резонансным ?

3. Каково условие резонанса напряжений ?

4. Как определить ёмкость при которой в последовательной цепи наступит резонанс ?

5. При каком соотношении параметров неразветвлённой R, L, C цепи напряжения на индуктивности и на ёмкости во время резонанса будут больше приложенного напряжения ?

6. Как объяснить, что в режиме резонанса падения напряжений на катушке и на конденсаторе могут в несколько раз превышать напряжение на входе электрической цепи?

7. Какова величина коэффициента мощности цепи в режиме резонанса, почему ?

8. Где находит применение явление резонанса напряжений ?

ПРИЛОЖЕНИЕ

1. Условие резонанса напряжений для схемы (рис.1) .

2. Анализ цепи ведётся с помощью следующих формул:

3. Векторные диаграммы напряжений строят методом засечек по уравнению .

Расположить произвольно вектор тока I . Под отрицательным углом p/2к вектору I отложить вектор U₁. Из начала координат сделать засечку радиусом, равным U. Из конца вектора U₁сделать засечку радиусом, равным U₂. Точка пересечения двух засечек определяет положение векторов U и U₂ и угол j сдвига, фаз между вектором приложенного напряжения U и вектором тока I.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 398; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!