Соотношения между напряжениями при последовательном соединении элементов
Схема исследуемых электрических цепей. Измерение напряжения на всех элементах цепи, значения общего тока и мощности. Определение параметров напряжения в режиме резонанса и построение векторных диаграмм тока, топографических векторных диаграмм напряжений.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 31.01.2016 |
| Размер файла | 455,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
1
Цель лабораторной работы - исследование соотношений между напряжениями при последовательном соединении элементов.
Объект и средства исследования. Схема исследуемых цепей представлена на рисунках (рис.1 и рис.2). Цепь содержит индуктивную катушку, имеющую активное сопротивление Rk и индуктивность Lk, батарею конденсаторов C1+C19 и резисторы R1 и R2. Все элементы соединены последовательно.
Электрическая цепь получает питание от источника регулярного напряжения (PH), в качестве которого используется лабораторный автотрансформатор (ЛАТР) с вольтметром во вторичной цепи. Движок ЛАТРа и вольтметр установлены на горизонтальной панели стенда ЭВ-4. Цепь к PH подключают через измерительный комплект К 505. Все элементы цепи расположены на вертикальных панелях стенда. Силу тока и активную мощность цепи измеряют приборами измерительного комплекта К 505.
Напряжение на всех элементах цепи измеряют с помощью одного цифрового вольтметра В7-22А, который подключают с помощью щупов к соответствующим точкам цепи.
Рис. 1
Рис. 2
Ход выполнения работы
Опыт №1
1. Ступенчато увеличивая кнопочными выключателями SB1…SB19 емкость батареи конденсаторов от 10 до 220 мкФ, измерить напряжение на всех элементах цепи (прибором В7-22А), общий ток и мощность (приборами измерительного комплекта К 505). Результаты измерений занести в таблицу 1.1
Таблица 1.1
|
Измерено |
Вычислено |
||||||||||||||
|
Напряжение при входе цепи U=13 В |
|||||||||||||||
|
С |
I |
P |
UC |
UR |
UK |
XC |
XK |
RK |
R1+R2 |
ZK |
Z |
cosц |
URK |
UXK |
|
|
мкФ |
А |
Вт |
В |
В |
В |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
- |
В |
В |
|
|
20 |
0,1 |
0,5 |
15,2 |
3,2 |
3,5 |
152 |
30,01 |
18 |
32 |
35 |
130 |
0,38 |
1,8 |
3,0 |
|
|
40 |
0,18 |
1,5 |
14,8 |
6,1 |
6,8 |
82,22 |
35,7 |
12,41 |
33,89 |
37,78 |
72,2 |
0,64 |
2,23 |
6,4 |
|
|
60 |
0,22 |
2,5 |
12,5 |
7,8 |
8,7 |
56,81 |
36,08 |
16,2 |
35,45 |
39,55 |
59,1 |
0,87 |
3,56 |
7,9 |
2. По результатам измерений для каждого значения емкости следует вычислить параметры:
(1); (2); (3); (4);
(5); (6);
(7); (8); (9).
3.Результаты вычислений занести в таблицу 1.1
4. По результатам измерений построим для каждого опыта в выбранном масштабе векторные диаграммы тока и топографические векторные диаграммы напряжений, выделив векторыи
Рис. 3 Векторная диаграмма для первого опыта
Рис. 4 Векторная диаграмма для второго опыта
Рис. 5 Векторная диаграмма для третьего опыта
Опыт № 2.
1. Из схемы исключить резисторы R1 и R2 (рис.2). Установить вновь напряжение на входе цепи и, изменяя емкость батареи конденсаторов, добиться режима резонанса, при котором ток в цепи максимален. При этом напряжение на катушке индуктивности должно быть примерно равно напряжению на конденсаторах. Результаты измерения тока, мощности и напряжений на индуктивности и емкости записать в таблицу 2.1
Таблица 2.1
|
№ |
Измерено |
Вычислено |
||||||||||||||
|
Напряжение на входе цепи U= 17 В |
||||||||||||||||
|
С |
I |
P |
UC |
UR |
UK |
XC |
XK |
RK |
R1+R2 |
ZK |
Z |
cosц |
URK |
UXK |
||
|
мкФ |
А |
Вт |
В |
В |
В |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
- |
В |
В |
||
|
1 |
40 |
0,41 |
3 |
31,8 |
- |
16,18 |
77,56 |
35,19 |
17,85 |
0 |
39,46 |
41,46 |
0.43 |
7,32 |
14,43 |
|
|
2 |
60 |
0,79 |
10 |
41,46 |
- |
30,91 |
52,48 |
35,7 |
16,02 |
0 |
39,13 |
21,52 |
0.74 |
12,66 |
28,21 |
|
|
3 |
80 |
1,28 |
21,25 |
49,03 |
- |
47,92 |
38,3 |
35,12 |
12,97 |
0 |
37,44 |
13,28 |
0.98 |
16,61 |
44,96 |
|
|
4 |
90 |
1,3 |
21,25 |
44,69 |
- |
48,66 |
34,38 |
35,26 |
12,57 |
0 |
37,43 |
13,08 |
0,96 |
16,34 |
45,84 |
|
|
5 |
100 |
1,23 |
20 |
38,59 |
- |
46,45 |
31,37 |
35,37 |
13,22 |
0 |
37,76 |
13,82 |
0.97 |
16,26 |
43,51 |
|
|
6 |
120 |
1,03 |
13,75 |
26,86 |
- |
39,39 |
26,08 |
35,98 |
12,96 |
0 |
38,24 |
16,51 |
0.79 |
13,35 |
37,06 |
|
|
7 |
140 |
1,00 |
12,5 |
26,11 |
- |
38,86 |
26,11 |
36,79 |
12,5 |
0 |
38,86 |
17,0 |
0.74 |
12,5 |
36,79 |
2. По результатам измерений для каждого значения емкости следует вычислить параметры:
схема электрический напряжение
(10); (11); (12); (13);
(14) ; (15);
(16); (17); (18).
3.Результаты вычислений запишем в таблицу 2.1
4. По результатам измерений построить на одном графике зависимости:
I = f(), = f(), = f(), = f(), = f(), Z = f()
(Рис. 6). Построить в выбранном масштабе векторную диаграмму для случая резонанса.
Рис. 6
Таблица 1.3
|
Номер функциина рис. 6 |
Функция y=f(x) |
Масштаб |
|
|
1 |
I=f(Xc) |
µI=0.01 А; µxc=1 Ом |
|
|
2 |
Uc= f(Xc) |
µUC =1 B; µxc=1 Ом |
|
|
3 |
Uk= f(Xc) |
µUk=1 B; µxc=1 Ом |
|
|
4 |
cosц= f(Xc) |
µcosц=0.01; µxc=1 Ом |
|
|
5 |
Z= f(Xc) |
µz=1 Ом; µxc=1 Ом |
5.По данным графика определить резонансное сопротивление и емкость Cэкс.. Рассчитать резонансную емкость Cрез, учитывая параметры катушки индуктивности (L=0,1 Гн). Сравнить экспериментальное значение емкости Cрез с расчетным. Определить относительную погрешность.
Резонансное сопротивление:=34,38 Ом.
Резонансная емкость:Cэкс.=90 мкФ.
При резонансе ;
(19); (20);=101мкФ.
Относительная погрешность равна:
.
Вывод: мною были проведены опыты, с помощью которых были исследованы соотношения между напряжениями при последовательном соединении элементов.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Расчёт неразветвлённой цепи с помощью векторных диаграмм, разветвлённой цепи с помощью векторных диаграмм. Расчет ложных цепей переменного тока символическим методом, трёхфазной цепи при соединении приемника в звезду, неразветвлённой цепи.
курсовая работа [123,9 K], добавлен 03.11.2010Изучение неразветвленной цепи переменного тока, построение векторных диаграмм. Определение фазового сдвига векторов напряжений на активном и емкостном сопротивлении. Подключение к генератору трёхфазного напряжения и подача синусоидального напряжения.
лабораторная работа [164,3 K], добавлен 12.01.2010Принцип получения переменной ЭДС. Действующие значение тока и напряжения. Метод векторных диаграмм. Последовательная цепь, содержащая активное сопротивление, индуктивность и емкость. Проводимость и расчет электрических цепей. Резонанс напряжений и токов.
реферат [1,3 M], добавлен 19.02.2009Расчет эквивалентных параметров цепей переменного тока. Применение символического метода расчета цепей синусоидального тока. Проверка баланса мощностей. Исследование резонансных явлений в электрических цепях. Построение векторных топографических диаграмм.
контрольная работа [1,4 M], добавлен 09.02.2013Определение значения ударного тока. Преобразование схемы прямой последовательности и определение её параметров. Построение векторных диаграмм тока и напряжения. Определение сопротивления внешней цепи. Расчет токов КЗ в сетях напряжением выше 1000В.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 25.05.2015Описания потерь мощности при передаче электроэнергии по сети. Расчет напряжений в узлах сети и потерь напряжения в ее элементах. Построение векторных диаграмм и определение значения векторов. Нахождение линейной поперечной составляющей падения напряжения.
презентация [94,9 K], добавлен 20.10.2013Проверка соотношений, связывающих напряжения и токи цепей при соединении приёмников звездой и треугольником. Построение в подпрограмме "Трехфазные цепи" векторных диаграмм фазных напряжений и токов приёмника, соединённого звездой без нейтрального провода.
лабораторная работа [718,5 K], добавлен 03.03.2014Анализ электрической схемы постоянного тока. Особенности первого и второго законов Кирхгофа для узлов и ветвей цепи. Знакомство с типами электрических цепей: двухполюсные, четырёхполюсные. Рассмотрение способов постройки векторных диаграмм напряжений.
контрольная работа [651,6 K], добавлен 04.04.2013Анализ соотношения между синусоидальными напряжениями и токами при последовательном и параллельном соединении резистивных, индуктивных и емкостных элементов цепи. Оценка параметров последовательной и параллельной схем замещения реальных элементов цепи.
лабораторная работа [137,0 K], добавлен 24.11.2010Изучение неразветвленной цепи переменного тока. Особенности построения векторных диаграмм. Определение фазового сдвига векторов напряжения на активном и индуктивном сопротивлении. Построение векторной диаграммы и треугольников сопротивления и мощностей.
лабораторная работа [982,7 K], добавлен 12.01.2010
