Исследование линейных электрических цепей синусоидального тока (96
..pdfCopyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ключателя ЛАТРа установить U = 60 В (следить по вольтметру).
3.При отключенной батарее конденсатора измерить и записать
втабл. 3.3 значения напряжения U, тока I и активной мощности Р для катушки индуктивности L2. Ток через катушку индуктивности не должен превышать 0,5 А. Выключить S1. Вычислить параметры катушки и записать их в табл. 3.3.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Измерено |
|
|
|
Вычислено |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U, |
I, |
P , |
Z, |
Rk, |
XL, |
L, |
S, |
Q, |
cos ϕK |
ϕK, |
В |
А |
Вт |
Ом |
Ом |
Ом |
Гн |
ВА |
ВАр |
град |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.Рассчитать, какую емкость Cрез необходимо включить параллельно катушке индуктивности L2, чтобы в цепи был режим резонанса токов.
5.Установить емкость батареи конденсаторов C1 = Срез, включить S1. Ток в цепи должен иметь минимальное значение, измеряемое амперметром А6. Изменяя напряжение U, установить общий ток в цепи 0,15 А (следить по амперметру А6). Результаты изме-
рений занести в табл. 3.4. Точность настройки цепи в режиме резонанса проверить расчетом коэффициента мощности cos ϕ (cos ϕ должен быть близок к 1). Полученное значение C1рез сопоставить
срассчитанным в п. 4.
6.Произвести измерения для случаев С < Cрез и С > Срез при неизменном значении напряжения. Значения общего тока в цепи
не должны превышать 0,5 А. Результаты измерений и расчетов занести в табл. 3.4.
7.По результатам проведенных измерений и вычислений (см. табл. 3.4) построить графики зависимостей:
1)Z(XC), I(XC), cos ϕ(XC) в общих осях координат;
2)P (XC), S(XC) в общих осях координат.
8.Сделать вывод о том, как зависят Z, I, cos ϕ, P и S от емкостного сопротивления конденсатора ХС .
9.По данным табл. 3.3 и 3.4 построить в масштабе векторные диаграммы токов и напряжений в цепи для трех случаев: С < Cрез,
С= Cрез, С > Cрез.
21
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 3.4
|
|
|
Измерено |
|
|
Вычислено |
|
||||
С, мкФ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
U, |
I, |
IK, |
IС , |
Р, |
S, |
Z, |
XC, |
cos ϕ |
|||
|
|
||||||||||
|
|
В |
А |
А |
А |
Вт |
ВА |
Ом |
Ом |
|
|
С < Cрез |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C = Cрез |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C > Cрез |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10. Рядом с каждой векторной диаграммой указать характер эквивалентной нагрузки цепи (Z = R ± jX).
Задание 3. Ознакомиться с приборами, используемыми в работе. Определить систему прибора, номинальную величину, класс точности и рассчитать абсолютную погрешность измерений. Заполнить табл. 3.5.
|
|
|
|
Таблица 3.5 |
||
|
|
|
|
|
|
|
Наименование |
Условное |
Система |
Номинальная |
Класс |
A |
|
прибора |
обозначение |
прибора |
величина |
точности |
||
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
4.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.Почему в последовательной R − L − C-цепи изменение емкости конденсатора приводит к изменению тока I, cos ϕ, активной
иполной мощностей?
2.Как добиться резонанса при последовательном соединении
сопротивлений R, XL, XC и по каким признакам убедиться, что в цепи наступил резонанс?
3.Как определить при последовательном соединении сопротивлений R, XL и XC значения величин Z, R, X, ZК , RК , XL, L,
XC, C, cos ϕ, cos ϕК ?
4.В последовательной R−L−C-цепи (см. рис. 1.3) установлен режим резонанса напряжений. Сохранится ли резонанс, если:
а) параллельно конденсатору подключить активное сопротивление;
б) параллельно катушке индуктивности подключить активное сопротивление;
в) последовательно включить активное сопротивление?
5.В последовательной R − L − C-цепи установлен режим резонанса напряжений. Как изменится показание ваттметра, если:
а) последовательно включить активное сопротивление, конденсатор;
б) параллельно зажимам источника подключить активное сопротивление, конденсатор?
6.Как примерно изменятся графики I(XC), Z(XC), cos ϕ(XC) при последовательном соединении катушки индуктивности и конденсатора, если увеличить сопротивление RК в 2 раза?
7.Как должен изменяться ток I в неразветвленной части цепи при параллельном соединении потребителей и батареи конденсаторов в случае увеличения емкости C от 0 до ∞, если потребитель представляет собой активную, емкостную, активно-индуктивную
иактивно-емкостную нагрузку?
8.Что произойдет со значением тока I и показанием ваттметра (см. рис. 3.3), если при параллельном соединении батареи конденсаторов и потребителя с активно-индуктивной нагрузкой увеличить емкость батареи?
9.Каковы устройство, принцип действия, основные свойства и условные обозначения приборов электромагнитной системы? Зна-
23
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
чения каких электрических величин можно измерять с помощью этих приборов?
10.Каковы устройство, принцип действия, основные свойства
иусловные обозначения электродинамических приборов? Значения каких электрических величин можно измерять с помощью этих приборов?
11.При какой емкости в цепи (см. рис. 1.3) наступит резонанс напряжений, если L = 0,4 Гн, RK = 10 Ом, f = 50 Гц?
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Борисов Ю.М., Липатов Д.Н., Зорин Ю.Н. Электротехника: Учеб. для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1985.
2.Электротехника и электроника. Учеб. для вузов / Под ред. В.Г. Герасимова. Кн. 1. М.: Энергоатомиздат, 1997.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
|
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
1. |
Основные теоретические сведения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
3 |
2. |
Описание лабораторной установки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
17 |
3. |
Задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
18 |
4. |
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
23 |
Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
25 |
|
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Учебное издание
Сперанская Людмила Александровна Волченсков Валерий Иванович Зорин Юрий Николаевич
ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА
Редактор Е.К. Кошелева Корректор М.А. Василевская
Компьютерная верстка В.И. Товстоног
Подписано в печать 09.12.2009. Формат 60×84/16. Усл. печ. л. 1,63. Тираж 1500 экз. Изд. № 53.
Заказ
Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана. Типография МГТУ им. Н.Э. Баумана. 105005, Москва, 2-я Бауманская ул., 5.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ДЛЯ ЗАМЕТОК