Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ewb.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
25.09.2019
Размер:
299.03 Кб
Скачать

Напряжения на отдельных участках цепи определяется в соответствии с законом Ома как:

UR=I R , UL = I XL, UC = I XC.

Полная мощность цепи определяется как S = U I. Активная и реактивная мощности выражаются, соответственно, через полную мощность как

P = S cos , Q = S sin .

Комплекс полной мощности равен соответственно

S = U I*= P +jQ,

где I*  сопряженный комплекс тока.

Векторная диаграмма токов и напряжений цепи строится путем изображения токов и напряжений в виде векторов, длины которых отражают в масштабе значения соответствующих величин, а направления определяются значениями их агрументов.

Контрольные вопросы

1.  Определить комплекс полного сопротивления заданной цепи.

2.  Построить векторную диаграмму для заданной цепи.

3.  Определить комплекс полной мощности, а также активную и реактивную ее составляющие для заданной цепи.

4. Как зависят значения активных и реактивных сопротивлений схемы от частоты источника гармонического сигнала?

5. Как в ELECTRONICS WORKBENCH определить фазовый сдвиг между двумя гармоническими сигналами?

6. Как в ELECTRONICS WORKBENCH измерить амплитудное и действующее значения напряжений?

4

Лабораторная работа № 3-1 исследование простых однофазных цепей гармонического тока

Ц ель работы  изучение соотношений между токами, напряжениями и мощностями в простых цепях гармонического тока.

Р абочее задание

I. Предварительный расчет.

1.1 Рассчитать электрическую цепь рис. 1 для заданного преподавателем значения напряжения источника гармонической э.д.с. Е и значений параметров элементов схемы (в соответствии с вариантом задания табл. 1). Полученные значения занести в табл. 2 для трех значений параметра Z: С, L и последовательного соединения C,L. Рис.1

Таблица 1

№ варианта

E, В

R, кОм

C, мкф

L, Гн

1

10e-j30

1

3

3

2

20 e+j60

2

5

6

3

30e-j90

3

1,5

7

4

40e-+30

4

1

5

5

50e-j60

5

0,5

8

6

50e+j90

6

0,35

7

7

40e-j120

7

0,25

11

8

30e-j180

8

0,2

12

9

20e+j240

9

0,1

15

10

10e-j150

10

1

10

II.  Экспериментальная часть

2.1 Загрузить ELECTRONICS WORKBENCH в оперативную память ПЭВМ. Выбрать в пункте меню File команду Save As (сохранить как) и присвоить имя рабочему файлу, введя с клавиатуры фамилию одного из студентов.

2.2 Собрать на рабочем поле монтажного стола макет электрической схемы в соответствии с рис. 2. При этом резисторы, конденсаторы, индуктивности и источники э.д.с. выбирать из библиотеки компонентов Passive, а амперметр из библиотеки компонентов Indic. В качестве нагрузки использовать R, C цепь.

1

Таблица 2

Вид

нагрузки

Способ

определения

UR,

В

UC,

В

UL,

В

I,

A

t,

мс

,

град

Z,экв

кОм

Р,

Вт

Q,

вар

S,

ВA

R, C

Расчет

Эксперимент

R, L

Расчет

Эксперимент

R, L, C

Расчет

Эксперимент

2 .3 Установить заданные значение напряжения Е и параметров нагрузки в соответствии с вариантом задания (табл. 1) при заданной частоте генератора 50 Гц.

2.4 Дополнительно подключить к схеме из приборной панели мультиметр для измерения падений напряжения на отдельных участках цепи и осциллограф для измерения фа-зового сдвига. Выполнить их наст- Рис. 2

тройку. С этой целью увеличить изображения приборов двойным щелчком на соответствующем изображении.

Установить мультиметр в режиме измерения V, на переменном токе, щелкнув клавишами "V" и "".

Выбрать для осциллографа режим работы "Y/T". Установить на осциллографе необходимую развертку TIME BASE, и масштаб по оси Y для каждого канала. Исследуемые входные сигналы подавать на закрытые входы осциллографа. Установить автоматический запуск горизонтальной развертки клавишей AUTO.

2.5 Подключая мультиметр в режиме вольтметра к соответствующим узлам схемы, измерить падения напряжения на отдельных участках цепи, а также снять показание амперметра, включенного в схему. Результаты измерения занести в таблицу 2.

2.6 Оценить фазовый сдвиг  между напряжением на выходе E (выполнить соответствующее соединение красным цветом) и напряжением на R с помощью осциллографа (рис.2). Для обеспечения меньшей погрешности измерения фазового сдвига нажать клавишу ZOOM осциллографа. При этом на экране появится

2

ченное изображение осциллографа с дополнительными средствами для измерения временных интервалов. Перевести с помощью устройства указания краснуюю риску 1 в точку перехода через ноль красного сигнала, а синюю риску 2  в точку перехода через ноль черного сигнала. Снять показание t = T2-T1 с верхнего правого цифрового индикатора осциллографа. Это показание соответствует значению фазового сдвига  между напряжениями на входах осциллографа в радианах.

Нажать кнопку REDUSE осциллографа для возвращения в режим монтажного стола.

2.7 Вывести на печать содержимое монтажного стола

2.8 Повторить п.п.2.2 - 2.7 для нагрузки R, L. Результаты измерения занести в табл. 2.

2.9 Повторить п.п.2.2 - 2.7 для нагрузки R, L, C. Результаты измерения занести в табл. 2.

III. Обработка экспериментальных данных

3.1 Рассчитать по экспериментальным данным значения фазового сдвига сигнала в градусах ( = 360 t / ), полного сопротивления цепи относительно входных зажимов, полной мощности, а также активную и реактивную ее составляющие. Полученные значения занести в табл. 2 для соответствующих видов нагрузки. Обратить внимание на знак фазового сдвига в зависимости от вида нагрузки.

3.2 Используя данные табл. 2, сравнить значения величин, полученных расчетно и экспериментально. Сделать выводы.

3.3 По данным табл. 2 построить векторные диаграммы напряжений и токов для различных видов нагрузки. Сделать выводы.

3.4 Составить отчет.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]