- •Методические указания
- •«Теоретические основы электротехники»
- •Часть 2: «Электрические цепи переменного тока»
- •«Теоретические основы электротехники»
- •Содержание
- •«Исследование цепи трехфазного тока при соединении
- •Методические указания по выполнению лабораторных работ
- •Основные положения теории
- •1. Трехфазные цепи
- •2. Несимметричные режимы работы трёхфазной цепи :
- •3. Резонансные явления
- •Активная мощность максимальна и равна полной мощности на входе схемы
- •Лабораторная работа №1
- •Опыты, выполняемые в работе.
- •IV. Обработка результатов измерений.
- •V. Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа №2
- •Опыты, выполняемые в работе.
- •IV. Обработка результатов измерений.
- •V. Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа №3 резонанс напряжений
- •I. Подготовка к работе
- •II. Необходимые приборы и материалы
- •III. Порядок выполнения экспериментальной части работы
- •IV. Обработка результатов измерений
- •V. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №4 резонанс токов
- •I. Подготовка к работе
- •II. Необходимые приборы и материалы
- •III. Порядок выполнения экспериментальной части работы.
- •IV. Обработка результатов измерений
- •V. Контрольные вопросы
V. Контрольные вопросы
Какое явление в цепях переменного тока называют резонансным?
Что называют волновым сопротивлением и чему оно равно?
Как влияет шунтирование элементов L и C резистором на величину резонансной частоты?
При каких условиях напряжение на реактивных элементах L, C при последователь
ном их соединении может превысить входное напряжение схемы UВХ?
Лабораторная работа №4 резонанс токов
Цель работы: закрепление изученного теоретического материала путем исследования резонанса токов в электрической цепи, получение навыков работы с электроизмерительными приборам, умения собирать электрические схемы.
I. Подготовка к работе
Повторить разделы курса ТОЭ, в которых рассматриваются общие положения теории цепей переменного тока.
Проработать теоретический материал связанный:
а). С явлением резонанса токов, с критерием, характеризующим его, и условием его возникновения;
б). С понятиями резонансной частоты, добротности, затухания контура и зависимости их от параметров цепи;
в). С энергетическими процессами при резонансе, с построением векторных и временных диаграмм напряжений и токов;
г). С характеристиками контура при изменении параметров индуктивности L и емкости C при неизменной частоте на входе цепи;
д). С построением векторных диаграмм при резонансе токов в сложных цепях.
II. Необходимые приборы и материалы
Лабораторный стенд «Уралочка-2».
Магазин емкостей –1 шт.
Катушка индуктивности –1 шт.
Ваттметр –1 шт.
Комплект соединительных проводов.
III. Порядок выполнения экспериментальной части работы.
Собрать электрическую схему (рис.4.1.)
Определить цену деления приборов и установить на магазине емкостей заданные параметры.
Предъявить собранную схему для проверки преподавателю.
Включить автомат переменного тока, установить при помощи реостата заданное напряжение и удерживать его в течении работы постоянным.
Изменяя значение емкости цепи найти точку резонанса.
Записать показания приборов при 5 значениях емкостей в таблицу №4, из них:
два значения при
одно значение при
два значения при
Обработать результаты измерений и сделать выводы.
Рис.4.1. Принципиальная схема для исследования резонанса токов.
IV. Обработка результатов измерений
Таблица №4.
-
Измерено
Вычислено
№
C
U
I 1
I 2
I 3
Uc
Xк
bк
Xc
bc
Pк
Qк
Qc
Q
S
IL
Ia
мкФ
В
А
A
A
В
Ом
Cм
Ом
Cм
Вт
ВАР
ВАР
ВАР
ВА
А
А
1
2
3
4
5
По измеренным данным вычислить следующие величины:
полное сопротивление катушки Zк=U/I2,
реактивные сопротивления емкости и катушки индуктивности (Xc и XL);
Xc=Uc/I1, Xc=√Zк2 – Rк2;
реактивные проводимости катушки и емкости (bк, bc): bк=1/Xc, bc=1/Xc;
падение напряжения на активном сопротивлении катушки:Uа=RI2;
реактивную мощность выделяемую во всей цепи: Q=Qк – Qc;
реактивные мощности выделяемые на емкости и катушке (Qc и Qк): Qc=UI1; Qк=XкI22
полную мощность :S=√R2+(Qк – Qc)2;
активную и реактивную составляющую тока (IL, Ia): Ia=I2cos Rк/Zк,
Ip=I2sin Rк/Zк
По полученным данным построить векторные диаграммы токов:
I=f(bc); IL=f(bc); Ia=f(bc);