Лабораторная работа № 5

ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ ОДНОФАЗНОФАЗНОГО СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА С ИНДУКТИВНО СВЯЗАННЫМИ

Катушками Цель работы

Экспериментально определить параметры двух индуктивно связанных катушек. Изучить влияние «направления» включения индуктивно связанных катушек на эквивалентные параметры двухполюсника при их последовательном соединении.

Объект и средства исследования

В качестве индуктивно связанных элементов используются катушки индуктивности R_к1, L_к1 и R_к2, L_к2. Питание электрической цепи осуществляется от трехфазного источника питания промышленной частоты f = 50 Гц с U_Ф = 36 В.

Измерение напряжения проводится цифровым мультиметром.

Рабочее задание

1. Собрать электрическую цепь воздушного трансформатора (схема рис. 6.1). Подать на вход электрической цепи напряжение, показания приборов записать в табл. 6.1.

2. Повторить предыдущий опыт при обратном питании (поменять местами катушки). Результаты измерений занести в табл. 6.1.

3. По результатам измерений пп. 1 и 2 определить параметры катушек индуктивности (R_к1, L_к1 и R_к2, L_к2) и взаимную индуктив- ность М. Результаты вычислений занести в табл. 6.1.

Рис. 6.1

Таблица 6.1

Измерено				Вычислено
U1	U2	I	P	Z	R	X	XM	M
В	В	А	Вт	Ом	Ом	Ом	Ом	Гн

4. Собрать электрическую цепь по схеме рис. 6.2. Подать на схему напряжение. Измерить величины напряжения, тока и активной мощности.

Рис. 6.2

5. Поменять местами зажимы одной из катушек индуктивности. Повторить измерения (п. 4). Результаты эксперимента записать в табл. 6.2.

Таблица 6.2

Измерено			Вычислено					Включение катушки
U	I	Р	Zэ	Rэ	Xэ	Lэ	М
В	А	Вт	Ом	Ом	Ом	Гн	Гн

6. На основании измеренных в пп. 4 и 5 величин рассчитать значения параметров Z_э, R_э, X_э, L_э двухполюсника и величину взаимной индуктивности М. Определить способ включения катушек (согласно, встречно) индуктивности. Построить топографические диаграммы.

Методические указания

1. При отсутствии электрической связи между катушками индуктивности и при разомкнутых зажимах второй катушки индуктивности (рис. 6.1), напряжение на последней равно ЭДС взаимной индуктивности

,

поэтому величина взаимной индуктивности М = U₂ / 2 f I_{1 .}

2. При последовательном включении катушек индуктивности (рис. 5.2) величина взаимной индуктивности может быть определена по известным значениям эквивалентной индуктивности двухполюсников, соответствующих согласному и встречному включению катушек.

При согласном включении катушек эквивалентная индуктивность двухполюсника L_{э. согл} = L_к1 + L_к2 + 2 М, при встречном включении катушек эквивалентная индуктивность L_{э встр.} = L_к1 + L_к2 – 2 М. Поэтому включение взаимной индуктивности

Величина индуктивности двухполюсника определяется по методике, рассмотренной в лабораторной работе № 2.

3. Величина взаимной индуктивности неподвижно закрепленных в пространстве друг относительно друга катушек не зависит от схемы их включения, М – постоянный параметр.

Контрольные вопросы

1. Объяснить физическую сущность явлений самоиндукции и взаимной индукции.

2. Какое включение индуктивных катушек называется согласным и какое встречным?

3. Какими способами можно определить взаимную индуктивность между двумя индуктивными катушками?

4. Как построить топографические диаграммы напряжений двух последовательно соединенных индуктивно связанных катушек для случая согласного и встречного включения при известных параметрах каждой катушки?

Лабораторная работа № 6

ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ

В НЕРАЗВЕТВЛЕННЫХ ЛИНЕЙНЫХ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ