
Эл тех работа 2 общая
.docxСАНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ
ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПЕТРА ВЕЛИКОГО
ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ
ЛАБОРАТОРИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ
Студент
Института
Группы №
« » 2023 г.
Работа принята
Отчёт о работе
(наименование работы)
СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЙ
Цель работы − умение использовать законы Ома и Кирхгофа при расчете электрической цепи переменного тока при последовательном соединении приемников с активным сопротивлением R, индуктивностью L и емкостью С, приобретение навыков сборки и исследования электрической цепи.
Программа работы
Расчёт электрической цепи:
На основе исходных данных задания рассчитайте все величины, указанные в табл. 2, и запишите в нее результаты.
По данным табл. 2 постройте зависимости тока I, напряжений UL, UC и полного сопротивления Z от индуктивности L.
Экспериментальная часть работы:
Соберите цепь, схема которой показана на рис. 2.
Установите в цепи резонанс напряжений при заданных значениях емкости С и сопротивления RR.
При резонансе напряжений измерьте и запишите в табл. 3 все указанные в ней величины.
Проведите не менее шести аналогичных измерений в цепи при различных значениях индуктивной нагрузки; результаты запишите в табл. 3.
По опытным данным рассчитайте и запишите в табл. 3 значения всех указанных в ней величин.
По данным табл. 3 постройте те же зависимости. Сравните расчетные и опытные данные проверяемого задания.
По опытным данным постройте три векторные диаграммы напряжений для случаев: резонанса напряжений, максимальной и минимальной индуктивности.
Запишите технические данные приборов, использованных при проведении работы.
Проведите анализ полученных результатов, в котором оцените расхождения между расчетными значениями напряжений на индуктивной катушке и конденсаторе при резонансе напряжений и значениями, полученными при экспериментальном исследовании цепи, объясните причину этих расхождений; оцените по опытным данным активную и реактивную составляющие напряжения на индуктивной катушке и ее коэффициент мощности; оцените расхождения между расчетными и измеренными в опыте значениями напряжений на реостате, объясните причину этих расхождений, сравните значения коэффициента мощности, полученные по показаниям ваттметра, вольтметра и амперметра, с показаниями комбинированного цифрового измерительного прибора.
Таблица 1. Значения общих сопротивлений при различных комбинациях параллельно включенных резисторов
№ п/п |
R, Ом |
Включенные резисторы |
4 |
475 |
R1, R4 |
Таблица 2. Значения результирующей индуктивности при различных схемах включения элементов постоянной индуктивной нагрузки (L1…L9)
№ п/п |
L, Гн |
Схема включения * |
1 |
0,61 |
L1...L9 |
2 |
1,00 |
L1, L2, L4, L5 |
3 |
1,50 |
L1, L4 |
4 |
2,00 |
L1, L2 |
5 |
2,40 |
L1, L3 |
6 |
3,00 |
L1 |
7 |
4,00 |
L2, L3 |
8 |
6,00 |
L2 |
(*) Запятая соответствует параллельному включению.
Таблица 3. Результаты измерений и вычислений
№ |
Результаты измерений |
Результаты вычислений |
||||||||||||||||||||||||||||
L |
I |
P |
Ur |
Ul |
Uc |
cosf |
Q |
S |
Z |
R |
Rr |
Rk |
X |
Xc |
Zk |
Хк |
Lk |
cosf |
Sp |
Qp |
||||||||||
Гн |
А |
Вт |
В |
- |
В∙Ар |
В∙А |
Ом |
Гн |
- |
В∙А |
В∙Ар |
|||||||||||||||||||
1 |
0,61 |
0,14 |
9,6 |
116 |
48 |
198 |
0,64 |
-11,4 |
14,8 |
785,7 |
489,8 |
828,6 |
-338,8 |
-614,4 |
1414,3 |
342,9 |
52,7 |
0,17 |
0,62 |
15,4 |
-12,04 |
|||||||||
2 |
1,00 |
0,15 |
13,1 |
134 |
103 |
227 |
0,77 |
-10,8 |
17,0 |
733,3 |
582,2 |
893,3 |
-311,1 |
-445,9 |
1513,3 |
686,7 |
612,1 |
1,95 |
0,79 |
16,5 |
-10,03 |
|||||||||
3 |
1,50 |
0,17 |
17,3 |
152 |
178 |
266 |
0,90 |
-8,5 |
19,4 |
647,1 |
598,6 |
894,1 |
-295,5 |
-245,7 |
1564,7 |
1047,1 |
1004,5 |
3,20 |
0,93 |
18,7 |
-7,10 |
|||||||||
4 |
2,00 |
0,18 |
19,7 |
165 |
250 |
280 |
0,98 |
-3,6 |
20,0 |
611,1 |
608,0 |
916,7 |
-308,6 |
-61,3 |
1555,6 |
1388,9 |
1354,2 |
4,31 |
0,99 |
19,8 |
-1,99 |
|||||||||
5 |
2,40 |
0,18 |
20,0 |
162 |
285 |
276 |
1,00 |
0,3 |
20,0 |
611,1 |
617,3 |
900,0 |
-282,7 |
0,0 |
1533,3 |
1583,3 |
1557,9 |
4,96 |
1,01 |
19,8 |
0,00 |
|||||||||
6 |
3,00 |
0,17 |
17,9 |
153 |
330 |
262 |
0,95 |
5,7 |
18,8 |
647,1 |
619,4 |
900,0 |
-280,6 |
187,2 |
1541,2 |
1941,2 |
1920,8 |
6,12 |
0,96 |
18,7 |
5,41 |
|||||||||
7 |
4,00 |
0,12 |
10,4 |
106 |
325 |
184 |
0,78 |
8,2 |
12,9 |
916,7 |
722,2 |
883,3 |
-161,1 |
564,5 |
1533,3 |
2708,3 |
2703,5 |
8,61 |
0,79 |
13,2 |
8,13 |
|||||||||
8 |
6,00 |
0,07 |
4,0 |
61 |
294 |
107 |
0,54 |
6,3 |
7,5 |
1571,4 |
816,3 |
871,4 |
-55,1 |
1342,8 |
1528,6 |
4200,0 |
4199,6 |
13,37 |
0,52 |
7,7 |
6,58 |
Анализ полученных результатов и выводы:
В результате выполнения лабораторной работы были получены результаты, которые отличаются от теоретических. Это может быть связано с тем, что при получении теоретических данных мы не учитывали активное сопротивление индуктивного приемника. А также напряжение на реостате меньше расчетного значения, так как активное сопротивление реостата меньше активного сопротивления цепи.
Кроме этого, по результатам работы было выявлено, что расчетное значение коэффициента мощности примерно равны показаниям фазометра. Это может свидетельствовать о точности полученных результатов.
Таблица 4. Перечень применяемых приборов и машин:
№ п/п |
Наименование, тип |
Технические данные, пределы измерений |
Измерит. система |
Класс точности |
Примечание |
1 |
Источник питания
|
|
|
|
|
2 |
Мультиметр
|
|
|
|
|
3 |
Амперметр
|
|
|
|
|
4 |
Вольтметр
|
|
|
|
|
5 |
Комплект проводов |
|
|
|
|
6 |
Фазометр |
|
|
|
|
Подпись выполнившего работу
Замечания преподавателя: