- •3. Колебания и волны
- •Свободные колебания
- •1. Введение
- •2. Описание свободного процесса в контуре
- •3. Экспериментальная установка
- •4. Программа работы
- •4.1. Измерения
- •4.2. Обработка результатов
- •Вынужденые колебания
- •1. Теоретические соотношения
- •1.1. Уравнение процесса в последовательном контуре
- •1.2. Установившееся решение
- •1.3. Амплитудно-частотная и фазовая характеристики
- •1.4. Полоса пропускания контура. Добротность
- •1.5. Резонанс
- •2. Измерение фазовых сдвигов
- •3. Экспериментальная установка
- •4. Программа работы
- •4.1. Снятие амплитудно-частотных характеристик
- •4.2. Снятие фазо-частотной характеристики
- •4.3. Обработка и представление результатов
- •Релаксационные колебания
- •1. Принцип возбуждения релаксационных колебаний
- •1.1. Релаксационные колебания
- •1.2. Релаксационный генератор
- •1.3. Вольт-амперная характеристика газоразрядной лампы
- •1.4. Газоразрядная лампа
- •1.5. Условие возбуждения релаксационных колебаний
- •2. Экспериментальная установка
- •3. Измерения
- •3.1. Снятие вольт-амперной характеристики
- •3.2. Измерения параметров релаксационных колебаний
- •4. Представление результатов
- •Волны в двухпроводной линии
- •1. Теория
- •1.1. Цепи с сосредоточенными
- •1.2. Двухпроводная линия и её эквивалентная схема
- •1.3. Телеграфные уравнения
- •1.4. Решение телеграфных уравнений для линии без потерь
- •1.5. Вторичные параметры линии без потерь
- •1.5.1. Волновое сопротивление
- •1.5.2. Входное сопротивление
- •1.5.3. Коэффициент отражения
- •1.5.4. Волновое число и фазовая скорость
- •1.6. Режимы работы линии без потерь
- •1.6.1. Режим бегущих волн
- •1.6.2. Режим стоячих волн
- •1.6.3. Режим смешанных волн
- •1.7. Коэффициент стоячей волны
- •2. Эксперимент
- •2.1. Предварительные расчёты
- •2.2. Задачи эксперимента
- •2.3. Экспериментальная установка
- •2.4. Измерения
- •2.5. Обработка и представление результатов
- •Сложение колебаний
- •1. Теория
- •1.1. Сложение однонаправленных
- •1.2. Биения
- •1.3. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний
- •1.4. Фигуры Лиссажу
- •1.5. Определение скорости звука в воздухе
- •2. Эксперимент
- •2.1. Лабораторная установка
- •2.2. Измерения
- •2.2.1. Сложение однонаправленных колебаний
- •2.2.2. Наблюдение биений
- •2.2.3. Наблюдение эллипсов
- •2.2.4. Наблюдение фигур Лиссажу
- •2.2.5. Определение скорости звука в воздухе
- •2.3. Представление результатов
- •4. Электротехнические устройства
- •Трансформатор
- •1. Назначение, устройство
- •1.1. Назначение
- •1.2. Устройство трансформатора
- •1 .3. Принцип действия трансформатора
- •2 . Режимы работы трансформатора
- •2.1. Режим холостого хода
- •2.2. Режим нагрузки
- •2.3. Нагрузочная характеристика трансформатора
- •2.4. Потери мощности и кпд трансформатора
- •3. Специальные трансформаторы
- •3.1. Автотрансформатор
- •3.2. Трансформатор тока
- •4. Экспериментальное исследование трансформатора
- •4.1. Объект исследования и приборы
- •4.2. Опасности в работе
- •4.3. Программа работы
- •4.3.1. Общая постановка задачи
- •4.3.2. Прозванивание обмоток
- •4.3.3. Нахождение сетевой обмотки 220 в
- •4.3.4. Измерение напряжений на вторичных обмотках
- •4.3.5. Снятие нагрузочной характеристики
- •4.3.6. Измерение кпд трансформатора
- •4.4. Представление результатов
- •Выпрямители
- •1. Основные понятия
- •1.1. Вольт-амперная характеристика р-п перехода
- •1.2. Параметры полупроводниковых диодов
- •1.3. Параметры выпрямителей
- •1.4. Схемы простейших выпрямителей
- •1.4.1. Однополупериодный выпрямитель
- •1.4.2. Мостовой выпрямитель
- •1.4.3. Мостовой выпрямитель со сглаживающим фильтром
- •2 Эксперимент и расчёты
- •2.1. Экспериментальная установка
- •2.2. Снятие вольт-амперной характеристики диода
- •2.3. Измерения в однополупериодном выпрямителе
- •2.4. Измерения в мостовом выпрямителе
- •2.5. Графики и расчёты
- •Трёхфазная цепь
- •1. Элементы теоРии трёхфазных цепей
- •1.1. Понятие трёхфазной цепи
- •1.2. Получение трёхфазной системы эдс
- •1.3. Соединения генератора с нагрузкой
- •Грамма фазных и линейных напряжений при соединении звездой
- •1.4. Нарушения в нулевом проводе
- •1.5. Соединение фаз нагрузки звездой без нулевого провода
- •1.6. Выпрямление трёхфазного напряжения
- •2. Лабораторная установка
- •3. Программа измерениЙ
- •3.1. Предварительные измерения
- •3.2. Симметричная нагрузка
- •3.3. Несимметричные нагрузки
- •3.4. Обрыв нулевого провода
- •3.5. Измерения параметров пульсирующего напряжения
- •4. Обработка и представление результатов
- •Машина постоянного напряжения
- •1. Назначение, принцип работы и устройство
- •1.1. Назначение
- •1.2. Генератор синусоидального напряжения
- •1.3. Генератор постоянного (пульсирующего) напряжения
- •1.4. Мотор постоянного напряжения
- •2. Элементы теории машин постоянного напряжения
- •2.1. Генератор
- •2.2. Мотор
- •3. Лабораторная установка
- •4. Измерения
- •4.1. Снятие характеристик генератора
- •4.2. Снятие характеристик мотора
- •5. Обработка и представление результатов
- •Литература
- •Физический практикум по электромагнетизму
- •400131, Волгоград, просп. Им. В. И. Ленина, 28.
- •400131, Волгоград, ул. Советская, 35.
4.3.3. Нахождение сетевой обмотки 220 в
После того, как все обмотки «распутаны». можно приступать к процедуре идентификации сетевой обмотки 220 В. Её следует начинать с обмотки с самым большим сопротивлением (будем для краткости, называть её обмоткой А). Эта процедура заключается в снятии ВАХ обмотки А в режиме холостого хода (рис. 6) и определения для неё величины U1ном, полагая, что I1ном=20…60 мА (обычный диапазон токов I1х.х для трансформаторов мощностью 40…100 Вт).
1. Собрать схему. показанную на рис. 13, включив в неё в качестве V цифровой мультиметр в режиме вольтметра переменного напряжения с пределом сначала 200, а затем 500 или 1000 В.
2. Выведя выходное напряжение ЛАТРа на ноль, включить его.
3. Постепенно увеличивая выходное напряжение ЛАТРа, снимать ВАХ обмотки А. ВАХ должна быть ограничена либо током I1х.х=100 мА,
либо напряжением U1=240 В, смотря что вперёд будет достигнуто).
Е
сли
ток I1х.х
уже превысил 100 мА, а напряжение U1
ещё не приблизилось к 220 В, значит, обмотка
А
– не сетевая, а какая-то по-нижающая, и
надо испытывать другую. Если же при
U1=240
В ещё не кончился линейный участок ВАХ
(рис. 6), а ток I1х.х<20…30
мА, то обмотка А
– тоже не сетевая, а вто-ричная повышающая.
Обмотка А будет сетевой лишь в том случае, если рабочей точке (в) на рис. 6, лежащей немного выше изгиба ВАХ, будет соответствовать U1ном=240 В и I1ном=20…60 мА. Если, однако, обнаружились две такие обмотки с близкими ВАХ, то сетевой будет та, у которой сопротивление меньше, а другая будет вторичной. Поэтому с целью выявления истинно сетевой обмотки, вольт-амперные характеристики нужно снимать. вообще говоря, у всех высокоомных обмоток, т.е. имеющих сопротивление не менее нескольких десятков ом.
4. Вольт-амперные характеристики исследованных обмоток изобразить на едином графике.
4.3.4. Измерение напряжений на вторичных обмотках
После того, как найдена сетевая обмотка, она без всяких приборов присоединяется к ЛАТРу. Выходное напряжение ЛАТРа, оно же первичное U1 для трансформатора, поднимается до 220 В, и щупами цифрового мультиметра (в режиме вольтметра переменного напряжения) измеряются напряжения на всех вторичных обмотках в режиме холостого хода.
Внимание. При измерении заранее неизвестного напряжения предел вольтметра сначала выставляется максимальным, во всяком случае, − не меньше 200 В, а затем уже, по мере необходимости, понижается.
Измеренные напряжения обмоток проставляются на уже полученной ранее схеме трансформатора рядом с их омическими сопротивлениями (рис. 12).
4.3.5. Снятие нагрузочной характеристики
Нагрузочная характеристика снимается для обмотки MN, указанной на рабочей установке.
1. Собрать схему в соответствии с рис. 14, включив в качестве нагрузки Rн реостат.
2
.
Установить сопротивление реостата на
максимум,
а выходное напряжение ЛАТРа – на ноль.
3. Включить ЛАТР и повысить его выходное напряжение U1 до 220 В, следя при этом за током I2.
4. Меняя сопротивление реостата, снять зависимость U2(I2) при U1=const для указанной обмотки MN в пределах токов I2, также указанных на рабочей установке.
5. Изобразить график полученной нагрузочной характеристики обмотки MN и определить её среднее активное сопротивление (11) на рабочем диапазоне токов I2.
