- •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.
- •Расчет погрешности результата косвенного измерения.
- •Лабораторная работа №1. Изучение универсального лабораторного стенда.
- •Описание универсального стенда.
- •Правила работы с приборами.
- •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
- •Содержание отчета.
- •Лабораторная работа №2 Исследование сложной цепи постоянного тока
- •Основные теоретические положения.
- •Описание лабораторной установки.
- •Порядок выполнения работы.
- •Содержание отчета.
- •Лабораторная работа № 3
- •Описание лабораторной установки.
- •Лабораторная работа № 4 Резонансные явления в линейных электрических цепях синусоидального тока
- •Описание лабораторной установки.
- •Порядок выполнения работы.
- •Лабораторная работа № 5. Исследование электрических цепей при наличии взаимной индукции.
- •Основные теоретические положения
- •П ри 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.
- •Основные теоретические положения.
- •Описание лабораторной установки. Экспериментальное исследование трехфазных цепей синусоидального тока
- •Порядок выполнения работы.
- •Содержание отчета.
- •Литература
- •Содержание
- •Исследование трехфазных цепей синусоидального тока............................…… 33
Лабораторная работа № 5. Исследование электрических цепей при наличии взаимной индукции.
Цель работы. – исследование свойств линейных электрических цепей с взаимной индуктивностью, закрепление навыков расчета анализа электрических цепей, содержащих ветви с индуктивно связанными катушками.
Основные теоретические положения
При достаточной близости двух контуров электрической цепи магнитное поле одного из них может распространяться на область второго. В этом случае во втором контуре наводятся э.д.с. взаимной индукции (1):
Соответственно, при протекании тока во втором контуре, в первом контуре наводится э.д.с. .
Из теории известно, что М21=М12 , что является отражением принципа зависимости.
Общая картина токов и напряжений в контурах определяется суммарным магнитным потоком контуров.
Включение контуров в электрической цепи при совпадении потоков самоиндукции и взаимной индукции называется согласным, в этом случае (М > 0), при встречном направлении потоков самоиндукции и взаимной индукции – встречным, (М < 0).
П ри расчетах для определения знака э.д.с. или уравновешивающего ее напряжения задаются условные положительные направления токов в катушках, для которых задается тот или иной знак М (Рис.15.). На практике производят маркировку индуктивно связанных катушек точками (). Для одинаковых условно – положительных направлений токов относительно маркировки зажимов задается знак М [1].
При синусоидальных токах напряжения и э.д.с. можно выразить в комплексной форме:
Эти соотношения позволяют экспериментально определить величину коэффициента взаимной индукции по измеренным действующим значениям U21 и I1 (Рис.16.) М21= .
При последовательном согласном включении индуктивно связанных катушек (Рис.17.) уравнение для контура имеет вид
г де L’ = L1 + L2 + 2M – эквивалентная индуктивность при согласном включении.
П ри последовательном встречном включении
где L’’ = L1 + L2 – 2M – эквивалентная индуктивность при встречном включении. Из уравнения следует, что М =
I
R1
R2
L1
L2
M
U
Рис.17.
Векторные диаграммы представлены на рис.18.
П ри параллельном согласном включении катушек рис.19. можно составить уравнения [2]:
Р ешая систему уравнений, получим:
где Z11 = R1 + jL1 ; Z22 = R2 + jL2.
Векторная диаграмма представлена на рис.20.
При параллельном встречном включении катушек следует в уравнениях изменить знаки перед М.
Построение векторной диаграммы аналогично рис.17, но следует учесть обратное направление векторов jMI1 и jMI2.
Интерес представляет случай наличия индуктивной связи между катушками при отсутствии электрического соединения между ними. рис.16. – линейный трансформатор.
У равнения линейного трансформатора имеют вид:
3. Описание лабораторной установки.