Xreferat.com » Рефераты по физике » Теоретичні основи електротехніки

Теоретичні основи електротехніки

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ

Вінницький державний технічний університет


Теоретичні основи електротехніки

Лабораторний практикум

Частина І


Вінниця 2002

УДК 621.3

Теоретичні основи електротехніки. Лабораторний практикум. Частина І. Навч. посібник (С.Б. Корж А.М. Піскунічев, В.В.Нетребський - Вінниця: ВДТУ, 2001 – 71 с. Укр. мовою)

В посібнику розглянуті усталені режими роботи лінійних електричних кіл постійного та змінного струму та методичні вказівки для їх практичного закріплення шляхом проведення лабораторних робіт , що відносяться до першої частини курсу теоретичних основ електротехніки.

Розрахований на студентів електротехнічних спеіальностей всіх форм навчання.

Іл. Табл. Бібліогр. 8

Рецензенти: П.Д. Лежнюк д.т.н., проф.

Л.Р. Пауткіна к.т.н., доц.

Дані методичні вказівки розроблені на основі програми курсу теоретичних основ електротехніки.

В першу частину ввійшли лабораторні роботи №1–10 по дослідженню лінійних електричних кіл постійного і деяких кіл змінного струму.

В описі робіт вказана ціль роботи, приведені короткі теоретичні положення та література, схеми кіл, а також порядок виконання робіт і обробки результатів вимірювання.

В підготовці опису і постановці лабораторних робіт приймали участь всі викладачі кафедри теоретичних основ електротехніки.

Правила виконання лабораторних робіт з теоретичних основ електротехніки


До виконання кожної лабораторної роботи студенти повинні готуватися заздалегідь. В процесі підготовки необхідно ознайомитись з описом лабораторної роботи, обладнанням лабораторного стенду, вивчити теоретичний матеріал і методику проведення вимірювань.

Під час підготовки до майбутньої лабораторної роботи кожен студент повинен скласти бланк-протокол, де в тій же послідовності, що в описі до лабораторної роботи, вказати ціль роботи, короткі положення з теорії і розрахункові формули, необхідні при обробці результатів дослідження, а також порядок виконання роботи, включно схеми кіл і таблиці.

Виконання лабораторних робіт дозволяється студентам, які пройшли співбесіду на допуск до роботи або програмований контроль підготовленості.

Лабораторні роботи виконуються бригадами по 2-3 студента кожна.

Виконуючи роботу, студенти самостійно виконують монтаж кіл за схемами, приведеними у вказівках. Після збирання кола студенти повинні показати його викладачу або лаборанту для контролю правильності монтажу.

Вмикати коло під напругу до перевірки її викладачем або лаборантом забороняється!

Результати вимірювань заносяться в таблиці бланків-протоколів спочатку олівцем, а після перевірки їх правильності- чорнилом.

Студенти повинні самостійно контролювати вірність вимірювань та усунути помилки при їх наявності.

Закінчивши вимірювання на одному з досліджувальних кіл, до того як його розібрати, студенти повинні показати результати вимірювань викладачу.

На прикінці роботи результати вимірювань подаються викладачеві на підпис, після чого з дозволу викладача проводиться демонтаж останнього з досліджувальних кіл.

Закінчивши роботу, студенти наводять порядок на робочому місті і повертають лаборанту прилади.

До слідуючої лабораторної роботи кожен студент зобов’язаний оформити звіт про попередню лабораторну роботу.

Звіт виконується на основі розрахунків, експериментальні дані яких обробляються відповідно з описом до лабораторної роботи. Студенти, які не підготували звіт по виконаній роботі раніше або не підготовлені до виконання наступної, до роботи не допускаються.


ПРАВИЛА техніки безпеки виконання лабораторних робіт в лабораторіях кафедри теоритичних основ електротехніки


1. До проведення лабораторних робіт допускаються тільки студенти, що знають правила техніки безпеки. Інструктаж з техніки безпеки проводить викладач на першому лабораторному занятті.

2. Під час монтажу схем використовують ізольовані провідники. Використовувати неізольований провід ЗАБОРОНЯЄТЬСЯ!

3. Студенту КАТЕГОРИЧНО ЗАБОРОНЯЄТЬСЯ вмикати схему без її перевірки лаборантом або викладачем.

4. Усунення помічених в робочій схемі несправностей, а також всі перез’єднання, необхідні під час роботи, проводяться тільки при вимкненій напрузі.

5. Якщо в схемі є конденсатори, тоді їх обов’язково необхідно розрядити.

6. Під час роботи не можна доторкатись до оголених частин електричних схем.

7. Запобіжники, які перегоріли, замінює лаборант.

8. При з’єднанні схеми з джерелом електричної енергії студент, виконуючий вмикання, повинен про це попередити всіх членів бригади словом “вмикаю!”.


ОПИС ЛАБОРАТОРНОГО ОБЛАДНАННЯ


Лабораторний стенд постійного струму являє собою універсальну установку, яка живиться від двох акумуляторів.

На стенді в центрі змонтовані вихідні полюси акумуляторних джерел Е1 і Е2 з внутрішніми опорами r01 i r02, гнізда клем для підключення провідників, опорів r1-r5 та приладів.

Висувні блоки зліва і справа від центральної частини в лабораторних роботах частини 1 зазвичай не використовуються.

Зовнішній вигляд цього стенду подано на малюнку. На стенді постійного струму виконуються роботи №1-5.

Лабораторний стенд змінного струму виготовлений, як універсальна установка типу ЛЕС-4 з висувними блоками.

В центральній частині стенду змонтоване трифазне навантаження, кожна фаза якого складається з п’яти ламп розжарювання , ввімкнених паралельно. Число ламп в кожній фазі можна змінювати за допомогою перемикачів.

Висувні блоки знаходяться зліва і справа від центральної частини. Зверху розташований блок конденсаторів та блок трифазного трансформатора 220/12В; знизу-блок резисторів і блок з діодами.

До кожного стенду додаються котушки індуктивності, реостат, автотрансформатор, вимірювальні прилади, а також інші прилади, необхідні для виконання лабораторних робіт.

Стенд живиться електричною енергією від трифазної мережі з лінійною напругою 220В, фази якої А, В, С з нулевим провідником виведені на лицьову панель стенду і знаходяться праворуч від центральної частини. Крім того, на лицьову панель стенду виведено також однофазну напругу 220 і 127В.

Живлення стенду постійним струмом передбачено від випрямляча, вмонтованого в блоці з діодами.

Стенд під напругу вмикається пакетним перемикачем “Мережа”, розташованим зліва від центральної частини стенду.

На стенді змінного струму виконуються роботи №6-21.

Лабораторна робота №1


ЗАКОНИ ОМА І КІРХГОФА. ПОТЕНЦІАЛЬНА ДІАГРАМА


Мета роботи: експерементально перевірити закони Ома і Кірхгофа та побудувати потенціальні діаграми замкнених контурів електричних кіл.

Теоретичні положення

Електромагнітні процеси в електричних колах описуються за допомогою понять про струм, напругу (або різницю потенціалів), ЕРС і підкоряються законам Ома і Кірхгофа. Такий опис є приблизним і потребує експерементальної перевірки.

Закон Ома встановлює зв’язок між напругою і струмом нерозгалуженої ділянки кола.

Закон Ома для ділянки кола (мал.1.1.), запишеться як


Теоретичні основи електротехніки


де Теоретичні основи електротехніки ― напруга на ділянці

Теоретичні основи електротехніки― алгебраїчна сума ЕРС ділянки;

Теоретичні основи електротехніки ― арифметична сума опору в ділянці.

Для окремих ділянок аb, ас, df чи інших, показаних на мал.1.1, закон Ома записується аналогічно:

для ділянки аb Теоретичні основи електротехніки;

для ділянки асТеоретичні основи електротехніки Теоретичні основи електротехніки;

для ділянки df Теоретичні основи електротехніки;

Теоретичні основи електротехнікиПерший закон Кіргхофа стверджує, що алгебраїчна сума струмів в вітках, що сходяться в вузлі кола, рівна нулю. Для вузла кола показаного на мал.1.2. цей закон запишеться так:


Теоретичні основи електротехніки.


В загальному випадку перший закон Кірхгофа записують в вигляді Теоретичні основи електротехніки,

де Теоретичні основи електротехніки― знак алгебраїчної суми,

m ― число віток, що підходять до вузла.

Другий закон Кірхгофа стверджує, що алгебраїчна сума напруг на всіх ділянках замкненого контуру рівна нулю.

Для контуру кола (мал.1.3) другий закон Кірхгофа записується так:


Теоретичні основи електротехніки.


Якщо врахувати, що Теоретичні основи електротехніки то цей закон запишеться в іншій знайомій формі –


Теоретичні основи електротехніки.


В загальному випадку другий закон Кірхгофа записують у вигляді


Теоретичні основи електротехнікиТеоретичні основи електротехніки Теоретичні основи електротехніки


і складають по всіх ділянках замкненого контуру, або складають зліва по числу ЕРС, а справа – по числу пасивних ділянок контуру.

Потенціальна діаграма показує, як змінюється потенціал впродовж кола, і є графічною ілюстрацією другого закону Кірхгофа. На ній по осі ординат відкладаються потенціали точок контура, а по осі абсцис – опори.

Порядок виконання роботи

1. Зібрати коло згідно мал.1.5.

2. При вимкненому вимикачі Р3 і ввімкнених вимикачах Р1 і Р2 виміряти струм та напругу. Прийнявши потенціал однієї з точок кола (по розпорядженню викладача) рівним нулю, виміряти потенціал інших точок.

Результати вимірювань занести в табл.1.1.

3. При ввімкнених вимикачах Р1, Р2 і Р3 виміряти струми в

вітках і напруги на ділянках кола.

Результати вимірювань занести в табл.1.2.

4. Визначити значення опорів r1-r5 за результатами дослідів в п.п.2,3, або виміряти їх омметром.

5. Виміряти ЕРС джерел Е1 та Е2 за схемою (мал.1.6).

6. Для кожного джерела зібрати коло (мал.1.7), взявши за значення опору rn одне з значень опорів r1-r5, що близьке до внутрішнього опору джерела r0.

За результатами вимірювань визначити внутрішній опір джерел Е1 та Е2.

Результати вимірювань та обчислень занести в табл.1.3.


Теоретичні основи електротехніки


де U1 та I1 беруться з табл 1.3, для R02 відповідно.

Обробка результатів дослідження

1. За відомими з досліду (п.2) значенням потенціалів всіх точок, обчислити падіння напруги на ділянках кола, записати їх в таблицю1.1 і порівняти зі значеннями, отриманими з досліду (п.2).

2. За відомими з досліджень (п.п.4,5) опорами і по отриманим в досліді (п.2) значенням напруг обчислити:

2.1 струм на ділянках кола, що мають ЕРС;

2.2 струм на ділянках кола без ЕРС;

2.3 потенціали всіх точок в колі.

Порівнюючи результати дослідів і розрахунків, переконатись в справедливості закону Ома для ділянки кола, що не має ЕРС, для ділянки кола з ЕРС і для всього кола.

3. За даними досліду (п.2) побудувати потенціальну діаграму.

4. За отриманими в досліді (п.3) даними перевірити справедливість першого і другого законів Кірхгофа для досліджуваного кола.

5. Зробити висновки по роботі.

Література:

[ 1, c.46; 2, c.14; 3, c.17; 4, c.141; 5, c.49 ].

Лабораторна робота №2


ПЕРЕТВОРЕННЯ ЛІНІЙНИХ ЕЛЕКТРИЧНИХ КІЛ


Мета роботи: вивчити та експерементально перевірити основні методи перетворення пасивних лінійних електричних кіл.

Теоретичні положення

При розрахунках електричних кіл широко застосовують метод еквівалентних перетворень, який полягає в тому, що окремі ділянки кола замінюють іншими, більш простими з точки зору розрахунку. Якщо струми та напруги в іншій частині кола при цьому не зміняться, то перетворення називають еквівалентним.

Правила еквівалентних перетворень походять від законів електричних кіл.

Послідовне з’єднання опорів показано на мал.2.1.

За законом Ома для кожної ділянки кола (мал.2.1) знаходимо:


U1=r1I1, U2=r2I2, U3=r3I3.


За другим законом Кірхгофа: U=U1+U2+U3, тому з урахуванням закону Ома отримаємо:


Теоретичні основи електротехніки,


де rекв.– еквівалентний опір, рівний сумі послідовно з’єднаних опорів.

Паралельне з’єднання опорів показане на мал.2.2.

Струм в вітках кола мал.2.2. знаходять за законом Ома:

Теоретичні основи електротехніки


де g1, g2 i g3 – провідності віток.

За першим законом Кірхгофа І=І1+І2+І3, тому з урахуванням закону Ома отримаємо:


Теоретичні основи електротехніки


де gекв. – еквівалентна провідність, рівна сумі провідностей паралельно з’єднаних віток.

Еквівалентний опір – величина, протилежна еквівалентній провідності :


Теоретичні основи електротехніки


Змішане з’єднання опорів показано на мал.2.3.

Змішане з’єднання отримують шляхом послідовного і паралельного з’єднань.

При змішаному з’єднанні спо-чатку перетворюють послідовно з’єднані ділянки, потім – паралельні, знову послідовні і т.д.

В колі на мал.2.3. спочатку знаходимо r34=r3+r4, потім


Теоретичні основи електротехніки.


Еквівалентний опір кола (див. мал.2.3.) – rекв=r1+rаb.

Струм на вході кола і струми в вітках знаходять за законом Ома:

З’єднання опорів “трикутником” та “зіркою” показані на мал. 2.4 і 2.5 відповідно.

Умови еквівалентності з’єднань “зіркою” та “трикутником” можна отримати слідуючим чином. Обірвемо провідники в вітках на мал.2.4 і 2.5 в точці 1. Умова еквівалентності, отриманих після розриву з’єднань, запишеться в вигляді:


Теоретичні основи електротехніки.


Відповідно обриваючи провідники в т.2 та 3, отримаємо ще дві умови еквівалентності:


Теоретичні основи електротехніки


Розв’язавши отриманні рівняння відносно опорів r1,r2 і r3, отримаємо формули переходу від з’єднання “трикутником ” до еквівалентного “зіркою”:


Теоретичні основи електротехніки.


Порядок виконання роботи

Зібрати почергово коло згідно мал.2.6 та 2.7.

Виконати вимірювання величин, а результати вимірювань занести в табл.2.1.

3. Зібрати коло згідно мал.2.8.

4. Вмикаючи почергово джерело живлення до затискачів cd i ef, виміряти струм та напругу на вході, а результати вимірювань занести в табл.2.2.

Виміряти величини опорів r1-r5, та значення ЕРС.

Обробка результатів досліду

1. За даними вимірювань п.2 обчислити значення кожного опору та еквівалентний опір обох кіл відносно полюсів джерела енергії. Отриманні результати занести в табл.2.1.

2. За даними вимірювань п.5 обчислити еквівалентний опір rекв для кіл на мал.2.6 та 2.7, занести їх в табл.2.1 і порівняти з виміряними.

3. Розрахувати струми в схемах на мал.2.6. та 2.7, вважаючи відомими опори приймачів та напругу джерела живлення. Отриманні струми порівняти з виміряними.

4. За виміряними в п.4 значеннями струму та напруги обчислити еквівалентні опори кола (див. мал.2.8) відносно клем cd, ef. Результати обчислень занести в табл.2.2.

5. Зробити висновки по роботі.

Література:

[ 1, c.99; 2, c.39; 3, c.50; 4, c.207; 5, c.84

Лабораторна робота №3


МЕТОД КОНТУРНИХ СТРУМІВ ТА МЕТОД ВУЗЛОВИХ ПОТЕНЦІАЛІВ


Мета роботи: опанувати та експериментально перевірити методи контурних струмів та вузлових потенціалів

Теоретичні положення

Методи контурних струмів та вузлових потенціалів спрощують розрахунок складних електричних кіл.

Методи контурних струмів застосовують для розрахунку кіл, в яких число незклежних контурів менше числа незалежних вузлів.

В основі методу контурних струмів лежить припущення, що в кожному незалежному контурі циркулює контурний струм, а струми в кожній вітці визначаються алгебраїчною сумою контурних стрімів, протікаючих по цій вітці. Введення поняття про контурний струм дозволяє при розрахунку кіл складати рівняння тільки за другим законом Кірхгофа. При виборі в колі (мал.3.1) в якості незалежних контурів простих контурів система рівнянь відносно контурних струмів Ј1, Ј2, Ј3 запишеться так:Теоретичні основи електротехніки


Ј1(r1+r4) – Ј2r4=E1,

-Ј1r4+Ј2(r2+r3+r4+r5)-Ј3r3=E2+E3,

-Ј2r3+Ј3(r3+r6)=-E3 .


Обчисливши цю систему, визначимо контурні струми, потім струми в вітках: I1=Ј1, I2=Ј2, I3=Ј2 - Ј3, I4=Ј1- Ј2, I5=Ј2, I6=Ј3.

Зауважимо, що в кожний незалежний контур ввійшла вітка, в якій тече один контурний струм.

Метод вузлових потенціалів застосовують для розрахунку кіл, в яких число незалежних вузлів менше числа незалежних контурів.

Суть методу вузлових потенціалів полягає в тому, що рівняння відносно потенціалів вузлів складають безпосередньо за виглядом схеми кола. Для кола (мал.3.1) при заземленному четвертому вузлі система рівняня відносно потенціалів вузлів φ1, φ2, φ3 запишеться так:


Теоретичні основи електротехнікиТеоретичні основи електротехніки


Розв’язавши систему, визначимо потенціали вузлів, та за законом Ома – струми в вітках:


Теоретичні основи електротехніки

Порядок виконання роботи

1. Зібрати коло згідно мал.3.2, вибравши завчасно незалежні контури.

Для виміру контурних струмів, в ті вітки незалежних контурів, які входать тільки в один незалежний контур, ввімкнути амперметри А1, А2 та А3.

2. При замкнених вимикачах Р1 і Р2 виміряти амперметрами А1,А2,А3 струми в вітках,

про які йшла мова в п.1. Результати вимірювань занести в табл.3.1.

3. Прийнявши потенціал одного з вузлів (за вказівкою викладача) за нуль, виміряти потенціали інших вузлів. Результати занести в табл.3.2.

4. Виміряти ЕРС джерел Е1, Е2 , значення опрів r1- r5 , а також внутрішніх опорів джерел Е1, Е2 (див.лабораторну роботу №1).

Обробка результатів досліду

1 .Вважати відомими величини ЕРС та опорів кола (див. мал.3.2), розрахувати контурні струми Ј1, Ј2, Ј3. Незалежні контури при розрахунку вибрати тіж самі, що і в п.1 порядку виконання роботи.

За контурними струмами знайти струми в вітках.

Результати обчислень занести в табл.3.1. та порівняти їх з дослідними даними.

2. За відомими ЕРС і опорами кола (див. мал.3.2) розрахувати потенціали вузлів. Нулевим вважати потенціал того ж вузла, що в п.3 порядку виконання роботи.

Результати обчислення потенціалів та різниці потенціалів занести в табл.3.2.

3. За відомими потенціалами вузлів, ЕРС та опорами кола (див. мал.3.2) розрахувати струми в вітках. Результати обчислень занести в табл.3.1.

4. Зробити висновки по роботі.

Література:

[ 1, c.158; 2, c.29; 3, c.67; 4, c.211; 5, c.79 ].

Лабораторна робота №4


ПРИНЦИП НАКЛАДАННЯ ТА ПРИНЦИП ВЗАЄМНОСТІ


Мета роботи: експериментально та аналітично перевірити принцип накладання та взаємності для лінійних електричних кіл.

Теоретичні положення

Принципи накладення та взаємності визначають фундамен-тальні якості лінійних електричних кіл і застосовуюься при роз-рахунках , також і при теоретичному аналізі процесів в колах.

Принципи накладання стверджує, що при наявності в лінійному колі декількох джерел енергії, струм в будь-якій вітці дорівнює алгебраїчній сумі струмів, викликаних в цій вітці кожним із джерел окремо.

Струми, викликані кожним із джерел окремо, називають частковими струмами, а метод , зоснований на принципі накладення – методом накладання.

При розрахунку кола методом накладання послідовно розраховують часткові струми від кожного джерела. Дійсні струми в вітках знаходять як алгебрайчну суму часткових струмів.

Розрахунок кола (мал.4.1) методом накладання зводиться до розрахунку двох кіл (мал.4.2 та 4.3).

Дійсні струми І1, І2, І3 визначаються виразами:


I1=I1'+I1", I2=I2'+I2", I3=I3'+I3".


Принцип взаємності зручно сформулювати, використовуючи поняття взаємних опорів чи провідностей між вітками кола.

На мал.4.4 та 4.5 показане одне й теж коло, з якого виділено дві вітки n та k , з тією різницею, що на мал.4.4 ЕРС Еn ввімкнена в вітку n , а на мал .4.5 ЕРС Ек – у вітку k.

Відношення ЕРС Еn до створеного цією ЕРС струму Іk в вітці називають взаємним опором між вітками n i k і записують


Теоретичні основи електротехніки .


Аналогічно визначається взаємний опір rkn між вітками k i n: Теоретичні основи електротехніки .

Принцип взаємності стверджує, що в лінійних колах взаємні опори між двома вітками однакові:


Теоретичні основи електротехніки.

Порядок виконання роботи

2. Виміряти струми І1, І2, І3 в вітках кола (див.мал.4.6), а також часткові струми I1', I2', I3', I1", I2", I3", що створені кожним із джерел Е1, Е2 відповідно.

Для виміру струмів І1, І2, І3 обидва вимикачі Р4, Р5 ввімкнути до джерел ЕРС.

При вимірюванні часткових струмів один вивмикач вмикається до джерела ЕРС , а другий – до внутрішнього опору джерела, що вилучається з кола.

Результати вимірювань занести в табл.4.1.

3. Зібрати схему згідно мал.4.7.

4. В колі (див. мал.4.7) виміряти струм в п’ятій вітці, що викликаний ЕРС Е1 ввімкнену в першу вітку.

Потім, ввімкнувши джерело Е1, в п’яту вітку, перенести опір r01 з п’ятої вітки в першу, виміряти струм в першій вітці. Записати результати вимірювань.

5. Виміряти ЕРС джерел Е1, Е2, та їх внутрішні опори r01 i

r02 (див. лабораторну роботу №1).

6. Виміряти омметром опори використані в роботі.

Обробка результатів досліду

1. За даними табл.4.1 (виміри часткових струмів) знайти струми в вітках. Порівняти отримані значення із виміреними.

2. За виміреними значеннями ЕРС та опорів розрахувати методом накладення струм в колі (див. мал.4.6).

Результати обчислень занести в табл.4.1 та порівняти з результатами вимірювань.

3. За результатами вимірювань, отриманих в п.4 порядку виконання роботи, визничити взаємний опір r15, r51.

Порівняти отриманні значення.

4. За відомими параметрами кола (див. мал.4.7) розрахувати взаємний опір першої та другої вітки.

5. Зробити висновки по роботі.

Література:

[ 1, c.167; 2, c.46; 3, c.78; 4, c.235; 5, c.93,95 ].

Лабораторна робота №5


АКТИВНИЙ ДВОПОЛЮСНИК


Мета роботи: експериментально і аналітично перевірити теорему про активний двополюсник.

Теоретичні відомості

Теорема про активний двополюсник широко застосовується при аналізі та розрахунку електричних кіл.

Активним двополюсником називають будь-яке електричне коло, що має джерела електричної енергії і має два полюси підключення інших кіл, пристроїв чи елементів. Умовне зображення активного двополюсника зображено на мал.5.1.

Напругу на розімкнених полюсах а-b активного двополюсника називають напругою холостого ходу і позначають Uхх.

Струм, що протікає через закорочені полюси активного двополюсника, називають струмом короткого замикання і позначають Ікз.

Вхідним опором активного двополюсника називають опір відносно полюсів цього ж двополюсника після виведення з нього всіх джерел енергії.

Теорема про активний двополюсник стверджує, що будь-який активний двополюсник можна замінити еквівалентним джерелом (еквівалентним генератором), ЕРС якого рівна напрузі холостого ходу активного двополюсника, а внутрішній опір рівний його вхідному опору.

В графічній формі зміст теореми проілюстровано на мал.5.1, де праворуч показаний еквівалентний генератор, що замінює активний двополюсник (символ “~” означає еквівалентність).

З теореми про активний двополюсник витікає, що: Теоретичні основи електротехнікиТеоретичні основи електротехнікиТеоретичні основи електротехніки

Розрахунок кіл, заснований на теоремі про активний двополюсник, називають методом еквівалентного генератора і застосовують для розрахунку струмів в окремих вітках кола.

Суть методу еквівалентного генератора полягає в тому, що вітку, в якій шукають струм, виділяють, а вся інша частина кола по відношенню до виділеної вітки розглядається як активний двополюсник. Замінившм активний двополюсник еквівалентним генератором, знаходять струм в виділеній вітці.

На мал.5.2 зображений еквівалентний генератор, що замінює активний двополюсник, і вітку з опором rн , в якій струм навантаження :


Теоретичні основи електротехніки.


Порядок виконання роботи

Зібрати коло згідно схеми (мал.5.3).

2. Розглядаючи коло, обведене на мал.5.3 пунктиром, як

активний двополюсник з полюсами а-b , виміряти напругу холостого ходу і струм короткого замикання.

3. Виміряти струм на виході активного двополюсника при двох значеннях опору навантаження.

4. Вилучити з активного двополюсника ЕРС Е2, виміряти його вхідний опір методом вольтметра-амперметра згідно схеми мал.5.4. Результати вимірювань по п.2-4 занести в табл.5.1.

Обробка результатів дослідів

1. За даними досліду п.2 обчислити внутрішній (вхідний) опір еквівалентного генератора rекв та порівняти його із знайденим в досліді п.4 вхідним опором пасивного двополюсника.

2. За виміряним в п.5 ЕРС і опорам кола (див. мал.5.3) розрахувати величини Uxx, Ікз , І3 і rвх .Результати занести в табл.5.1.

3. Зробити висновки по роботі.

Література:

[ 1, c.180; 2, c.56; 3, c.83; 4, c.239; 5, c.96 ].

Лабораторна робота №6


ПРОСТІ КОЛА ЗМІННОГО СТРУМУ


Мета роботи: визначити активні, реактивні і повні опори і провідності, кути зсуву фаз, перевірити баланс потужностей, побудувати векторні діаграми.

Теоретичні положення

При проходженні синусоїдного струму i=Іmsinwt через коло r, L, C (мал.6.1), згідно з другим законом Кірхгофа, миттєве значення напруги на вході кола


u=ur+uL+uc (6.1)

Напруга ur співпадає по фазі з струмом i, uL випереджує його на кут π/2, а напруга uC відстає від струму на кут π/2.Тому


Теоретичні основи електротехніки


Величина, що входить до рівняння (6.2) –Теоретичні основи електротехніки є реактивний опір кола. В залежності від співвідношення між ω, L і C реактивний опір може бути додатнім (при Теоретичні основи електротехніки) і від’ємним (при Теоретичні основи електротехніки).

Якщо Теоретичні основи електротехніки>0, коло має індуктивний характер, якщо Теоретичні основи електротехніки<0–ємнісний.

Формулу (6.2) можна переписати в такому вигляді:


Теоретичні основи електротехніки, (6.3)


звідки

Теоретичні основи електротехніки, (6.4)

Теоретичні основи електротехніки. (6.5)


З (6.4) маємо вираз, аналогічний закону Ома:


Um=zIm. (6.6)


Поділимо обидві частини на Теоретичні основи електротехніки і отримаємо вираз для діючих значень


U=zI, (6.7)


де z=Теоретичні основи електротехніки

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
-->

Похожие рефераты: