
- •Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине “Теоретические основы электротехники”
- •Ставрополь 2004
- •Лабораторная работа №1
- •«Экспериментальная проверка законов Кирхгофа
- •В резистивных цепях»
- •Цель и содержание
- •Теоретическое обоснование
- •Источники эдс и тока
- •Законы Кирхгофа для электрической цепи
- •Метод наложения для электрической цепи
- •Аппаратура и материалы
- •Указания по технике безопасности
- •Методика и порядок выполнения работы
- •1 Исследование внешних характеристик реальных источников напряжения и тока
- •2 Экспериментальное исследование токораспределения в разветвленной резистивной цепи
- •3 Исследование разветвленной цепи методом наложения
- •Содержание отчета и его форма
- •Теоретическое обоснование
- •Аппаратура и материалы
- •Указания по технике безопасности
- •Методика и порядок выполнения работы
- •1 Исследование формы тока через конденсатор, резистор и катушку индуктивности при различных формах приложенного напряжения
- •2 Измерение действующего значения и начальной фазы токов во всех ветвях и падений напряжений на всех элементах r, l и с – цепи
- •Содержание отчета и его форма
- •Форма отчета
- •Контрольные вопросы и защита лабораторной работы
- •Литература Основная учебная литература
- •Дополнительная литература
- •Методические указания
- •355029, Г. Ставрополь, пр.Кулакова, 2
Форма отчета
1. Название и цель работы.
2. Схемы исследуемых цепей.
3. Таблицы и графики, построенные и заполненные по результатам измерений и аналитических расчетов; векторные диаграммы.
4. Выводы.
Отчет должен иметь титульный лист с указанием Ф.И.О. студента, номера группы и даты выполнения работы.
Контрольные вопросы и защита лабораторной работы
1. В каких цепях закон Ома для мгновенных значений напряжений и токов справедлив, и в каких нет?
Вопросы с 2 по 10 относятся к цепи с емкостным элементом
2.
Докажите, что
3. Нарисуйте кривую тока, если напряжение изменяется в соответствии с кривой, состоящей из двух экспонент (рисунок 17).
4.
Нарисуйте кривую тока, если
,
где а – постоянная величина.
5. Нарисуйте кривые токов, если напряжение имеет формы, показанные на рисунках 18 а; б; в; г.
6. Нарисуйте на одном графике кривые тока, если напряжение изменяется в соответствии с кривыми а, б рисунка 19.
7. Напряжение изменяется по трапецевидному закону (рисунок 19 а). Нарисуйте кривую тока.
8. Напряжение изменяется по кривой, близкой к прямоугольной форме. При каком времени нарастания фронта напряжения импульс тока в цепи окажется 10 мА, если С=1мкФ?
9. Какую форму имеет напряжение, если ток в цепи изменяется в соответствии с кривой рисунка 20, причем в интервалах от t1 до t2 и от t3 до t4 кривая имеет косинусоидальную форму?
10.
Постройте кривые токов и отношений
в цепи R для напряжений, указанных в
пунктах 3 - 9.
11.
Докажите, что в цепи L
12. Постройте кривую напряжения в цепи L, если ток имеет:
а)
прямоугольную, б) синусоидальную формы.
Нарисуйте кривые
для обоих случаев.
13. Составьте уравнения состояния цепи (рисунок 15) для:
а) мгновенных значений; б) комплексных значений.
14. В каких пределах изменяется разность фаз между входным напряжением и током, если ω=1000 С-1; L=0,5 Гн; R=(100-2000) Ом в цепи:
а) рисунка 21; б) рисунка 22.
15.
Для цепи рисунка 23 f=5 кГц; L=15,9 МГц; R1=R2=50
Ом. Определите
.
16. В цепи рисунка 21 R=1 кОм; L=0,1 Гн; f=2757 Гц. Рассчитать R и L цепи рисунка 22, если входные характеристики обеих цепей одинаковые.
17. Вычислить элементы схемы замещения цепи, векторная диаграмма которой показана на рисунке 24, если U=15 В; I=5А; φ=60о; f=500 Гц.
Защита лабораторной работы проводится при наличии отчета в виде устного опроса. Подготовка к защите осуществляется по настоящим методическим указаниям.
uC
экспонента
экспонента
0 t1 t
Рисунок 17
uC прямая uC прямая
парабола
0 t1 t 0 t
а)
б)
uC uC
окружность синусоида
0 t1 t 0 t1 t
в) г)
Рисунок 18 (а, б, в, г)
uС δ
а
0 t
а) б)
Рисунок 19
uC
0 t1 t2 t3 t4 t
Рисунок 20
R
R
L L
Рисунок 21 Рисунок 22
R1
L
R2
Рисунок 23
I
φ U
Рисунок 24