- •Часть 1
- •Введение.
- •Указания по технике безопасности.
- •Основные правила безопасности при работе с приборами стенда.
- •Погрешности измерений и обработка результатов измерений. Одной из задач учебно-исследовательской работы в лаборатории является
- •Измерение и расчет погрешностей измерения.
- •Расчет погрешности результата прямого измерения.
- •Изучение универсального лабораторного стенда.
- •3.2. Усилитель-преобразователь
- •Измерение постоянного напряжения.
- •Измерение переменного напряжения.
- •Измерение сопротивлений.
- •Измерение временных интервалов.
- •Измерение частоты.
- •4. Порядок выполнения работы.
- •Измерить действующее значение синусоидального напряжения вольтметром
- •Лабораторная работа №2 Исследование сложной цепи постоянного тока
- •Лабораторная работа № 3
- •Лабораторная работа № 4 Резонансные явления в линейных электрических цепях синусоидального тока
- •Лабораторная работа № 5. Исследование электрических цепей при наличии взаимной индукции.
- •Основные теоретические положения
- •При последовательном встречном включении
- •Исследование цепи проводится на универсальном стенде, на лицевой панели которого имеются необходимые элементы, а также измерительные приборы и источники питания
- •4. Порядок выполнения работы.
- •5. Содержание отчета.
- •Лабораторная работа №6. Исследование трехфазных цепей синусоидального тока.
- •Экспериментальное исследование трехфазных цепей синусоидального тока
- •Литература
- •Содержание
- •Исследование трехфазных цепей синусоидального тока............................…… 33
4. Порядок выполнения работы.
С помощью универсального вольтметра В7-38 измерить величины сопротивлений r1r10, расположенных на лицевой панели стенда.
С генератора Г3-102 подать напряжение 0,8 В с поддиапазона 1 В частотой 15 кГц (по указанию преподавателя) на вход усилителя преобразователя и подать напряжение с выхода усилителя-преобразователя на сопротивление r = 1000 Ом.
С сопротивления r подать напряжение на вход осциллографа С1-72.
Тумблером, расположенным на лицевой панели усилителя-преобразователя поочередно установить прямоугольную и синусоидальную формы сигнала.
Получить на экране осциллографа устойчивое изображение исследуемого
сигнала и измерить амплитуду и частоту сигналов всех форм, а также время нарастания переднего и спадания заднего фронтов прямоугольного импульса.
Используя масштабную сетку, перерисовать с экрана наблюдаемые кривые.
Измерить действующее значение синусоидального напряжения вольтметром
В7-38. Сравнить показания и с результатом измерения осциллографом.
Собрать схему, представленную на рис. 1, включив последовательно одно из сопротивлений и индуктивность L1.
Ток в цепи определится как I=UaO/r.
По измеренным напряжениям UаО, UdO и Udа построить векторную диаграмму (рис. 2) и вычислить индуктивность L1.
Подключив вместо катушки L1 катушку L2, определить с помощью векторной диаграммы её индуктивность. Предварительно нужно измерить сопротивление катушек постоянному току.
Подключив вместо катушки L1 в схеме на рис. 3 поочередно конденсаторы C1C3, измерить в цепи ток, напряжения UаО, UdO и Udа для каждого из конденсаторов.
По результатам измерений построить векторные диаграммы и определить величины емкости конденсаторов.
Содержание отчета.
Цель работы.
Таблица оборудования универсального стенда с указанием типа приборов, их назначения, пределов измерения и др.
Таблица с измеренными значениями сопротивлений резисторов.
Осциллограммы с указанием масштабов по обеим осям, амплитуды и длительности фронтов сигналов, а также частоты и периодов их изменения.
Схема, диаграммы, таблицы опытных данных по п. 4.3.
Таблица с измеренными значениями индуктивностей и емкостей. Векторные диаграммы по результатам всех измерений пунктов 4.4.; 4.5.
Лабораторная работа №2 Исследование сложной цепи постоянного тока
Цель работы: экспериментальное определение тока в ветвях линейной цепи постоянного тока методом эквивалентного источника э.д.с.
Основные теоретические положения.
Метод эквивалентного генератора является одним из основных методов расчета тока в сложных электрических цепях.
Наиболее широкое применение он находит в тех случаях, когда целью поставленной задачи является определение тока в одной из ветвей электрической цепи.
Метод основан на замене части электрической цепи, к которой подключена данная ветвь, эквивалентным источником э.д.с. [1]
Параметры источника определяются из следующих условий:
Величина э.д.с. должна быть равна напряжению активного двухполюсника на выводах разомкнутой ветви, а внутреннее сопротивление должно равняться входному сопротивлению пассивной электрической цепи относительно выводов выделенной ветви. При найденных значениях э.д.с. и внутреннего сопротивления эквивалентного генератора ток в заданной ветви рассчитывается по формуле, где Еэ – э.д.с. эквивалентного источника;Ro – внутреннее сопротивление эквивалентного источника; R – сопротивление исследуемой ветви.
Описание лабораторной установки.
Экспериментальное исследование по определению тока в ветвях электрической цепи методом эквивалентного генератора проводится на экспериментальном рабочем стенде, на лицевой панели которого установлены все элементы исследуемой цепи, источник и измерительные приборы.
Перечень элементов и измерительных приборов, рекомендуемых для выполнения измерительного исследования, рекомендуется преподавателем.
Порядок выполнения работы.
4.1. Используя универсальный измерительный прибор, определить сопротивления элементов электрической цепи и выходное напряжение (э.д.с. источника). Помнить, что положение регуляторов резисторов с переменной величиной сопротивления должны оставаться в ходе выполнения дальнейшей программы работы, (за исключением отдельных случаев, которые оговорены ниже), без изменения.
Данные по измерению сопротивлений заносятся в таблицу по форме I.
Форма I.
R1 , Ом |
R2 , Ом |
R3 , Ом |
R4 , Ом |
R5 , Ом |
R7 , Ом |
|
|
|
|
|
|
4.2. Экспериментальное определение тока в заданной ветви электрической цепи методом эквивалентного генератора.
Схема электрической цепи для определения тока в ветви с сопротивлением R2 приведена на рис .4. Следует отметить, что в качестве исследуемой может быть выбрана любая ветвь, содержащая регулируемый резистор (R1, R2, R3).
4.2.1. Определение э.д.с. ЕЭКВ эквивалентного источника.
Величина э.д.с. эквивалентного источника определяется измерением напряжения на выводах выделенной ветви с сопротивлением R2, в точках a и b при положении ключа К в позиции 1 и разомкнутом ключе К1.
4.2.2. Экспериментальное определение внутреннего сопротивления эквивалентного источника.
Внутреннее сопротивление источника R0 определяется путем измерения сопротивления цепи (рис.4.2.2) относительно зажимов “а в” при установке ключа К в положении 2 и разомкнутом ключе К1.
1 1
2 2
Еист
Еист
Полученные данные по пункту 4.2.2. заносятся в таблицу по форме 2.
Форма2 .
Измерено |
Вычислено | ||
Eэ, B |
R0, Ом |
Еэ, В |
R0, Ом |
4.3. Экспериментальная зависимость I2 = f(R2)
Для получения зависимости I2 = f(R2) необходимо провести 5 – 6 опытов, постепенно уменьшая сопротивление R2 (рис.4.) от R2max до R2min и каждый раз измеряя его сопротивление и падение напряжения на нем с помощью универсального вольтметра.
Опыт проводится в следующем порядке:
Установив движок резистора в одно из положений и разомкнув ключ К1, ключ К в положение 2, измеряют его сопротивление (Прибор включен в режим омметра.).
Затем прибор переводят в режим измерения напряжения и, замкнув ключ К1, ключ К в положение 1, измеряют падение напряжения (Сопротивление резистора R2 при измерении напряжения не меняется).
Данные заносятся в таблицу по форме 3.
Форма3.
Величина |
Номер опыта | |||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 | |
R2, Ом |
|
|
|
|
|
|
U2, В |
|
|
|
|
|
|
I2 = |
|
|
|
|
|
|
I2расч , А |
|
|
|
|
|
|
Содержание отчета.
5.1. Цель работы.
5.2. Таблицы данных электроизмерительных приборов.
5.3. Схема электрической цепи.
5.4.Таблицы наблюдаемых и вычисленных величин.
5.5 Основные расчетные формулы. Расчет внутреннего сопротивления э.д.с. эквивалентного источника тока в заданной ветви. Сравнить полученные расчетные
значения этих величин с их значением из опыта по пунктам 4.2.1 и 4.2.2.
5.6. Опытная и расчетная зависимость I2 = f(R2).
Литература:
[1] 5-17, стр. 239; [2] 7-5, стр. 173, 7-9, стр. 180.