Контрольні питання:
Яка мета лабораторної роботи?
Зобразіть векторні діаграми для активно-індуктивного і активно-ємкісного навантажень.
Як розрахувати повний опір, якщо відомі активний і індуктивний опори, сполучені послідовно?
Запишіть формули для розрахунку активної потужності в ланцюзі з активно-індуктивним навантаженням.
Запишіть формули для розрахунку реактивної потужності в ланцюзі з активно-ємкісним навантаженням.
Зобразіть трикутники напруги, опорів і потужностей для ланцюга з активно-ємкісним навантаженням. Чим вони відрізняються від трикутників для активно-індуктивного навантаження?
Запишіть формули для розрахунку косинуса кута зрушення фаз між векторами напруги і струму.
Запишіть формули для розрахунку сили струму в ланцюзі, що містить реальну котушку, реальний конденсатор.
Які особливості енергетичних процесів в ланцюзі з реальною котушкою?
Які особливості енергетичних процесів в ланцюзі з реальним конденсатором?
Лабораторна робота № 12
Тема: ДОСЛІДЖЕННЯ ЕЛЕКТРИЧНИХ КІЛ ЗМІННОГО СТРУМУ
ПРИ ПАРАЛЕЛЬНОМУ З’ЄДНАННІ АКТИВНИХ ТА
РЕАКТИВНИХ ЕЛЕМЕНТІВ.
Робоче місце: Лабораторія ТОЕ.
Тривалість заняття : 90 хв.
Мета роботи: вивчити розгалужене коло змінного струму з активним та
реактивним опором, побудувати векторні діаграми та
трикутники напруги, опорів та потужностей.
Прилади та обладнання.
Назва приладів та обладнання |
Тип |
Кількість |
Технічні характеристики |
ЛАТР |
|
1 |
|
Вольтметр |
|
1 |
|
Амперметр |
|
1 |
|
Ватметр |
|
1 |
|
Батарея конденсаторів |
|
1 |
|
Котушка індуктивності |
|
1 |
|
Теоретичні відомості
Мал. 12. 1Схема для вивчення паралельного з’єднання активного і реактивного елементів.
Розглянемо розгалужене коло, що містить активний опір і індуктивність (мал. 12), включений в мережу змінного струму. У колі виникають три струми: І - в нерозгалуженій частині (загальний струм), І1= ІR - в гілці з резистором (активний струм), І2 = ІL - в гілці з індуктивністю(індуктивний струм). Вважаємо, що котушка ідеальна і не має активним опором.
Загальний струм рівний геометричній сумі двох струмів (мал. 12.1):
Де IG і IL – активна і індуктивна складові
вектора загального струму, який відстає від вектора напруги на кут φ, φ > 0.
Повна провідність цього кола
Де G = 1 / R = IR / U – повна провідність першої гілки; BL = 1 / XL = IL / U – індуктивна провідність другої гілки.
Потужності цього ланцюга можна записати так:
P = U IG QL = U IL
У розгалуженому колі, що містить активний опір і ємність, вектор загального струму випереджає вектор напруги на кут φ, тобто φ < 0 (мал. 13).
Для неї аналогічно попередньому ланцюгу можна записати:
Кут φ визначається по тригонометричним функціям:
Sinφ = IP / I = B / Y = Q / S;
Cosφ = IG / I = G / Y = P / S;
tgφ = IP / IG = B / G = Q / P,
де IP, B, Q – реактивний струм, провідність, потужність другої гілки. Останні формули дозволяють виразити активну і реактивну провідність, струми і
потужності через тригонометричні функції:
G = Y cos φ, IG = I cos φ, P = S cos φ,
B = Y sin φ, IP = I sin φ, Q = S sin φ.