
- •Н. В. Пашкова, д. В. Пашков электротехника омск 2010
- •1. Цепи постоянного тока
- •1.1. Сведения из теории
- •1.1.1. Метод преобразования электрических цепей
- •1.1.2. Законы Кирхгофа
- •1.1.3. Баланс мощностей
- •1.2. Задание № 1 на расчет цепи постоянного тока
- •2. Цепи синусоидального тока
- •2.1. Сведения из теории
- •2.2. Задание № 2 на расчет цепи синусоидального тока
- •3. Нелинейные электрические цепи
- •3.1. Общие положения теории нелинейных электрических цепей
- •3.2. Графический метод расчета нелинейных электрических цепей постоянного тока
- •3.3. Задание № 3 на расчет нелинейной цепи постоянного тока
- •4. Магнитные цепи
- •4.1. Понятие и назначение магнитных цепей
- •4 .2. Законы магнитных цепей при постоянных потоках
- •4.3. Задание № 4 на расчет магнитной цепи постоянного тока
- •5. Катушка с ферромагнитным сердечником
- •5.1. Уравнение и схема замещения катушки с ферромагнитным сердечником
- •5.2. Задание № 5 на расчет цепи, содержащей катушку с ферромагнитным сердечником
- •6. Лабораторный практикум
- •6.1. Лабораторная работа 1 Линейные цепи постоянного тока
- •6.1.1. Цель работы
- •6.1.2. Особенности выполнения работы
- •6.1.3. Описание лабораторной установки
- •6.1.4. Опытная часть
- •6.1.5. Расчетная часть
- •6.2. Лабораторная работа 2 Линейные цепи синусоидального тока
- •6.2.3. Определение показаний приборов
- •6.2.4. Расчетная часть
- •6.2.5. Заключение по работе
- •6.2.6. Вопросы к защите работы
- •6.3. Лабораторная работа 3 Нелинейные цепи постоянного тока
- •6.3.1. Цель работы
- •6.3.2. План выполнения работы
- •6.3.3. Вопросы к защите работы
- •6.4. Лабораторная работа 4 Нелинейные элементы в цепях переменного тока
- •6.4.1. Цель работы
- •6.4.2. Особенности выполнения работы
- •6.4.3. План выполнения работы
- •6.4.4. Вопросы к защите работы
- •6.5. Лабораторная работа 5 Периодические процессы в нелинейных цепях переменного тока
- •6.5.1. Цель работы
- •6.5.2. Сведения из теории
- •6.5.3. План выполнения работы
- •6.5.4. Вопросы к защите работы
- •644046, Г. Омск, пр. Маркса, 35
6.2.3. Определение показаний приборов
О значениях измеряемых токов и напряжений судят по отклонениям стрелок приборов. Измеряемая величина вычисляется по формуле:
, (6.2)
где С – цена деления прибора;
– число делений, на которое отклонилась стрелка прибора от нулевой отметки.
Цена деления определяется из выражения:
, (6.3)
где
– предел измерения, на который включен
данный прибор;
– число делений
шкалы.
Например, требуется определить показание амперметра с пределом измерения 2,5 А; стрелка отклонилась на 40 делений; вся шкала содержит 100 делений.
Цена деления шкалы
амперметра
А/дел.
Ток в цепи
А.
Аналогично определяются показания вольтметра.
В работе используются приборы, регистрирующие действующие значения напряжения и тока.
Цена деления ваттметра, измеряющего активную мощность Р, определяется по выражению:
, (6.4)
где
,
– предел измерения ваттметра по
напряжению и по току.
Например, требуется определить показание ваттметра с пределом измерения по напряжению 300 В, по току – 2,5 А; стрелка отклонилась на 20 делений; вся шкала содержит 150 делений.
Цена деления шкалы ваттметра
активная мощность Р = 520 = 100 Вт.
6.2.4. Расчетная часть
1) По измеренным значениям U, I, P (см. табл. 6.4) для каждого элемента определить полное z, активное r, реактивное x сопротивления, угол сдвига фаз между напряжением и током, параметры реактивных элементов L и C.
Сопротивления элементов цепи определяются из соотношений:
; (6.5)
; (6.6)
(6.7)
Абсолютное значение угла сдвига фаз между напряжением и током определяется по формуле:
, (6.8)
при этом для индуктивных элементов > 0, для емкостных – < 0.
Период Т, угловая частота и частота f связаны соотношениями:
; (6.9)
. (6.10)
В данной работе используется напряжение промышленной частоты 50 Гц.
По известным реактивным сопротивлениям xL и xC можно найти L и С:
; (6.11)
. (6.12)
Комплексное
сопротивление цепи в показательной
форме
.
Как правило, емкостное сопротивление
конденсатора xC
много больше
его активного сопротивления r3
, отражающего
наличие потерь (см. рис. 6.4, элемент 4).
Если
,
то в дальнейших расчетах величиной r3
можно пренебречь и считать
.
2) По значениям r, r1, xL1, r2, xL2, r3, xC (см. табл. 6.4) определить комплексное входное сопротивление Zэ при последовательном соединении элементов 4, 1, 2, 3 (см. рис. 6.5). Приняв начальную фазу приложенного напряжения U равной нулю, символическим методом определить ток , полную S, активную Р и реактивную Q мощность. Результаты расчета занести в табл. 6.5.
6.2.5. Заключение по работе
Проведя в соответствии с заданием измерение значений тока, напряжения, мощности и выполнив расчеты с помощью символического метода, следует сравнить опытные и расчетные значения, объяснить причины возможных расхождений.
6.2.6. Вопросы к защите работы
1) Амплитудное, действующее, среднее, мгновенное значения синусоидальной величины.
2) Активные, реактивные, полные сопротивление, проводимость, мощность.
3) Комплексная амплитуда и действующие значения тока и напряжения.
4) Комплексные сопротивление и проводимость.
5) Комплексная мощность.
6) Определение с помощью осциллографа амплитуды напряжения, тока, сдвига по фазе между ними.