ВоронинаЛаб12
.docxМИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИСТЕТ»
Инженерной школы энергетики
Отделение электроэнергетики и электротехники
Лабораторная работа №12
ИЗУЧЕНИЕ ОБОБЩЕННЫХ ЗАКОНОВ КОММУТАЦИИ
Вариант 4
Исполнитель:
|
|
||||
студент группы |
5А8В |
|
Воронина Е.А. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Руководитель:
|
|
||||
к.т.н., доцент ОЭЭ ИШЭ |
|
Шандарова Е.Б.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Томск 2020
Цель работы. Экспериментальная проверка закона сохранения суммарного заряда конденсаторов, подключенных к общему узлу, при импульсных переходных процессах. Экспериментальное исследование перераспределения энергии во время этих процессов.
Схемы электрических цепей
Рис. 13.1.
Таблица 13.1
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
U2 , В
|
2 |
3 |
4 |
3 |
2 |
3 |
4 |
5 |
2 |
4 |
6 |
5 |
6 |
7 |
5 |
6 |
7 |
8 |
4 |
8 |
|
10 |
7 |
8 |
11 |
8 |
9 |
10 |
11 |
6 |
12 |
|
14 |
10 |
10 |
14 |
11 |
12 |
13 |
14 |
10 |
14 |
Программа работы
Собрать цепь по схеме рис. 13.1, включив в нее конденсатор С2 = 10 мкФ. Установить ключ К1 в положение 1, ключ К2 в положение 2, ключ К3 замкнуть. Значение напряжения U1 (показание вольтметра V1) записать в табл. 13.2 (U2 = 0).
Ключ К3 разомкнуть, штекер проводника d, отходящего от конденсатора С2, переместить из гнезда a в гнездо b. Записать в табл. 13.2 значение напряжения UC (+0) – показание вольтметра V2.
Установить ключ К2 в положение 1 и повторить опыты 1 и 2 при различных соответствующих варианту значениях напряжения U2. Результаты измерений напряжений на конденсаторах до и после коммутации внести в табл. 13.2.
Повторить опыты при С2 = 470 мкФ. Результаты измерений напряжений на конденсаторах до и после коммутации внести в ту же таблицу.
Таблица 13.2
U1 = 12 B |
До коммутации |
После коммутации |
||||||
C1 = = 100 мкФ |
U2 |
Σq(-0) |
ΣW(-0) |
UC(+0) |
Σq(+0) |
ΣW(+0) |
ΔW |
|
В |
мкКл |
мДж |
В |
мкКл |
мДж |
мДж |
||
C2 = = 10 мкФ |
0 |
1200 |
7,2 |
10.91 |
1200,1 |
6,54 |
0,66 |
|
3 |
1230 |
7,245 |
11,18 |
1229.8 |
6.87 |
0.375 |
||
7 |
1270 |
7,38 |
11,54 |
1269.4 |
7.32 |
0.06 |
||
11 |
1310 |
7,805 |
11,91 |
1310.1 |
7.8 |
0.005 |
||
14 |
1340 |
8,18 |
12,18 |
1339.8 |
8.16 |
0.02 |
||
C2 = = 470 мкФ |
0 |
1200 |
7,2 |
2.105 |
1199,85 |
1,26 |
5,94 |
|
3 |
2610 |
9.315 |
4.579 |
2610.03 |
5.98 |
3.335 |
||
7 |
4490 |
18.715 |
7.877 |
4489.89 |
17.68 |
1.035 |
||
11 |
6370 |
35.635 |
11.18 |
6372.6 |
35.622 |
0.013 |
||
14 |
7780 |
53.26 |
13.65 |
7780.5 |
53.1 |
0.16 |
||
Примеры расчёта строки:
При U2 = 0
Σq(-0)=
Σq(+0)=
ΣW(-0)=
ΣW(+0)=
ΔW= ΣW(-0) - ΣW(+0) = 7,2 - 6,54 = 0,66 мДж
Выводы:
в
данной лабораторной работе успешно
проведена экспериментальная проверка
закона сохранения суммарного заряда
конденсаторов, подключенных к общему
узлу, при импульсных переходных процессах.
Результаты эксперимента подтверждают
данный закон. В результате эксперимента
возникла небольшая погрешность
Экспериментальное исследование
перераспределения энергии во время
этих процессов показывает, что максимальные
потери энергии возникают при U2=0В.
Литература
1. Теоретические основы электротехники: учебник для вузов / К.С.Демирчян, Л.Р.Нейман, Н.В.Коровкин. – 5-е изд. – СПб.: Питер, 2009. – (Учебник для вузов). Т. 2. – 2009. – 432 с.
2. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: учебник для бакалавров / Л.А.Бессонов. – 11-е изд., перераб. и доп. – М.: Юрайт, 2012. – 701 с.
3. Основы теории цепей / Г.В.Зевеке, П.А.Ионкин, А.В.Нетушил, С.В.Страхов. М.: Энергоатомиздат, 1989. – 528 с.