2015-03-22
454
1. Изучить разделы курса электротехники, в которых рассматриваются методы анализа электрических цепей переменного тока с реактивными элементами.
2. Подготовить бланк протокола, соответствующий программе выполнения лабораторной работы.
3. 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), подключив для исследования последовательную цепь (рис.2). Собранную схему показать 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» 100 - 200 В.
Изменяя сопротивление реостата R выполнить три опыта при U 1 = U 2, U 1 > U 2, U 1 < U 2. В каждом опыте измерить U, U 1, U 2, I, P и результаты занести в таблицу 1. Входное напряжение во всех опытах поддерживать одинаковым.
|
|
|
4. Подключить для исследования параллельную цепь (рис.3). Установить заданное преподавателем для данного опыта напряжение U и измерить I, I 1, I 2и Р. Результат измерений занести в таблицу 2.
5. По результатам первых трёх опытов вычислить значения сопротивлений реостата R и параметры катушки L ки R к ,а также коэффициент мощности cos j и угол j. Построить три векторные диаграммы напряжений методом засечек (см. Приложение). По результатам опыта с параллельной цепью построить векторную диаграмму токов методом засечек (см. Приложение).
6. Убедиться в невыполнении законов Кирхгофа для действующих значений токов и напряжений.
7. По результатам физического эксперимента сделать выводы.
Таблица 1
| U | U 1 | U 2 | I | P | R | L к | R к | cos j | j |
| В | В | В | А | Вт | Ом | Гн | Ом | градус | |
Таблица 2
| U | I | I 1 | I 2 | P | R | cos j | j |
| В | А | А | А | Вт | Ом | градус | |
Контрольные вопросы
1. Записать комплексное сопротивление реальной катушки индуктивности.
2. Как объяснить увеличение сопротивления катушки переменному току по сравнению с её сопротивлением постоянному току?
3. Как экспериментально определить параметры катушки z к, R к, L к.
4. Как построить векторную диаграмму для последовательного соединения резистивного R и индуктивного L элементов?
5. Как построить векторную диаграмму для параллельного соединения резистивного R и индуктивного L элементов?
|
|
|
6. Как определить коэффициент мощности катушки?
7. Как определить коэффициент мощности всей цепи? Что он характеризует?
ПРИЛОЖЕНИЕ
1. Анализ последовательной цепи ведётся с помощью следующих формул:
2. Анализ параллельной цепи ведётся с помощью формул:
3. Векторные диаграммы последовательной цепи (рис.2) строят методом засечек с помощью, циркуля и линейки в соответствии с уравнением 
.
Расположив произвольно вектор тока I, отложить в этом же направлений в масштабе напряжения вектор напряжения U 1на активном сопротивлении R. Из конца вектора напряжения U 1 в сторону опережения тока I сделать засечку радиусом, равным в масштабе напряжению U 2.Из начала вектора напряжения U 1 сделать засечку радиусом, равным в масштабе напряжению U. Точка пересечения двух засечек определяет положение векторов U, U 2и угол сдвига фаз j между вектором приложенного напряжения U и вектором тока I.
4. Векторную диаграмму токов для параллельной цепи (рис.3) строят с помощью циркуля и линейки в соответствии с уравнением 
. Построение выполняют относительно вектора напряжения U. В направлении вектора напряжения U отложить в масштабе тока вектор I 1. Из конца этого вектора сделать засечку радиусом, равным в масштабе току I 2, в сторону отставания от вектора напряжения U, и т.д. (п.3).
