- •1. Общие указания к выполнению лабораторных работ.
- •Лабораторная работа №1 Простейшие регуляторы напряжения и тока.
- •1.1. Цель работы.
- •1.2. Теоретическая часть.
- •1.3. Описание лабораторной установки
- •1.4. Порядок выполнения работы
- •1.5. Обработка результатов эксперимента
- •1.6. Вопросы и задания для самопроверки
- •3. Краткие теоретические положения
- •4. Описание лабораторного оборудования
- •5. Объем и методика проведения исследования
- •5.1. Порядок выполнения работы
- •6. Контрольные вопросы
- •7. Порядок оформления отчета
- •3. Описание лабораторной установки.
- •4. Порядок выполнения работы.
- •5. Обработка результатов эксперимента.
- •6. Вопросы и задания для самопроверки.
- •3. Описание лабораторной установки
- •4. Порядок выполнения работы.
- •5. Обработка результатов эксперимента.
- •6. Вопросы и задания для самопроверки.
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •3. Описание лабораторной установки.
- •4. Порядок выполнения работы.
- •5. Обработка результатов эксперимента.
- •6. Вопросы и задания для самопроверки.
- •Задача для самостоятельного решения
- •Пояснения для построения векторных диаграмм
- •4. Описание лабораторного оборудования
- •5. Объем и методика проведения исследования.
- •5.1. Порядок выполнения работы
- •6. Контрольные вопросы
- •3. Описание лабораторной схемы.
- •4.Порядок выполнения работы.
- •5. Обработка результатов эксперимента.
- •6. Вопросы и задания для самопроверки.
- •Задача для самостоятельного решения.
1.5. Обработка результатов эксперимента
1.5.1. По данным табл.1.1. построить совмещенные графики зависимостей I2(Z), U2(Z) и исследовать линейность регулирования по напряжению и току, убедиться в подтверждении законов Ома и Кирхгофа. Результаты исследования отразить в выводах.
1.5.2. Определить глубину регулирования по напряжению и току.
1.5.3. По данным табл. 1.2., 1.3 построить графики зависимостей КПД от мощности, подводимой к приемнику η(Р2) при неизменном его сопротивлении. Мощность элемента цепи при протекании по нему постоянного тока определить по формуле (1.2).
P = U·I
Построенные графики сравнить между собой и получить подтверждение закона Джоуля-Ленца.
Результаты сравнить в выводах.
1.6. Вопросы и задания для самопроверки
1.6.1. Для чего нужны регуляторы напряжения и тока?
1.6.2. Когда целесообразно использовать реостатный способ, а когда способ делителя напряжения?
1.6.3. Нарисуйте по памяти схемы реостатного способа и способа делителя напряжения.
1.6.4. Что такое глубина регулирования?
1.6.5. Что такое линейное регулирование?
1.6.6. Как определить КПД установки, состоящей из приемника и регулятора?
1.6.7. При каком способе регулирования (реостатном или делителе) энергетические показатели лучше?
1.6.8. Каким образом можно измерить напряжение на различных участках электрической цепи?
1.6.9. Каким образом можно измерить токи в различных ветвях электрической цепи?
1.6.10. Каким образом можно измерить мощность в цепи постоянного тока?
Задачи для самостоятельного решения
Источник с E = 60В и внутренним сопротивлением R0 = 0,2Ом включен последовательно с четырьмя сопротивлениями:
R1 = 1Ом; R2 = R3 = 4Ом и R4 = 0,8Ом.
Составить электрическую схему и определить ток в цепи, падения напряжения на всех сопротивлениях, напряжение на зажимах источника, а также мощность, развиваемую и отдаваемую источником, и мощности всех потребителей.
Лабораторная работа №2
Исследование источника постоянного тока.
1. Цель и задачи работы
Цель работы – подтвердить основные теоретические соотношения для источника постоянного тока.
Задачи работы – освоить методы экспериментального исследования источника постоянного тока. Освоить методы монтажа простой электрической цепи постоянного тока.
2.Указания по подготовке к лабораторной работе.
При подготовке к работе необходимо изучить настоящее методическое руководство.
При подготовке теоретической части необходимо пользоваться разделом 3 настоящего методического руководства и литературой.
При подготовке к работе необходимо изучить электрические свойства источника постоянного тока, особо обратив внимание на четыре характерных режима его работы: номинальный, согласованный, режим холостого хода и режим короткого замыкания. Необходимо изучить методику измерения мощности в цепях постоянного тока.
3. Краткие теоретические положения
Источник питания постоянного тока характеризуется двумя основными параметрами: внутренним сопротивлением Rвн и электродвижущей силой (Э.Д.С.) Е. Схема замещения источника постоянного тока представлена на рис. 2.1.
В настоящей работе исследование источника постоянного тока производится на модели, принципиальная схема которой предоставлена на рис. 2.2. На модели Э.Д.С. источника постоянного тока представляется напряжением распределительной сети постоянного тока, а внутреннее сопротивление – сопротивлением реостата Rвн.
Напряжение на зажимах источника постоянного тока равно:
U = E - I·Rвн (2.1)
причем эд.с. не зависит от тока нагрузки.
График зависимости напряжения источника постоянного тока U от тока нагрузки I называется внешней характеристикой источника.
Падение напряжения на внутреннем сопротивлении источника постоянного тока:
ΔU = I·Rвн (2.2)
Потери мощности на внутреннем сопротивлении источника постоянного тока:
ΔР = I2·Rвн, (2.3)
или
ΔР = Р1 - Р2, (2.4)
где Р1 = EI – мощность, развиваемая источником постоянного тока;
Р2 = UI – мощность, выделяемая в нагрузке источника постоянного тока (в лабораторной работе она измеряется ваттметром).
Коэффициент полезного действия источника постоянного тока:
100%. (2.5)
Рис. 2.1. Схема замещения источника постоянного тока
Рис. 2.2. Модель источника постоянного тока