Главная

Контакты

Случайная статья

• Автоматизация
• Антропология
• Археология
• Архитектура
• Биология
• Ботаника
• Бухгалтерия
• Военная наука
• Генетика
• География
• Геология
• Демография
• Деревообработка
• Журналистика
• Зоология
• Изобретательство
• Информатика
• Искусство
• История
• Кинематография
• Компьютеризация
• Косметика
• Кулинария
• Культура
• Лексикология
• Лингвистика
• Литература
• Логика
• Маркетинг
• Математика
• Материаловедение
• Медицина
• Менеджмент
• Металлургия
• Метрология
• Механика
• Музыка
• Науковедение
• Образование
• Охрана Труда
• Педагогика
• Полиграфия
• Политология
• Право
• Предпринимательство
• Приборостроение
• Программирование
• Производство
• Промышленность
• Психология
• Радиосвязь
• Религия
• Риторика
• Социология
• Спорт
• Стандартизация
• Статистика
• Строительство
• Технологии
• Торговля
• Транспорт
• Фармакология
• Физика
• Физиология
• Философия
• Финансы
• Химия
• Хозяйство
• Черчение
• Экология
• Экономика
• Электроника
• Электротехника
• Энергетика

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА 3 страница

10.2.3. Включить цепь для исследования последовательного соединения резистора и катушки индуктивности. Изменяя значение переменного резистора R от 0 до максимального значения снять показания приборов для трех значений R (минимальное, среднее, максимальное). Показания приборов записать в таблицу 10.2.

Таблица 10.2

10.3 Обработка результатов расчета

10.3.1 По результатам опытов рассчитать полное, активное и реактивное сопротивления; емкость или индуктивность; угол j и его тригонометрические функции; мощность; активное и реактивное напряжения; полную и реактивную мощности. Результаты расчета записать в таблицы 10.1 и 10.2.

10.3.2 С учетом масштабов построить векторную диаграмму действующих значений тока и напряжений для схемы последовательного соединения резистора и конденсатора.

10.3.3 С учетом масштабов построить треугольники сопротивлений и мощностей для схемы последовательного соединения резистора и конденсатора.

10.3.4 Повторить пункты 10.3.2 и 10.3.3 для схемы последовательного
соединения резистора и катушки индуктивности.

10.3.5 По лабораторной работе сделать заключение относительно характера изменения полного сопротивления, силы тока, мощностей и угла j при изменении активного сопротивления резистора R.

Выводы записать в отчет.

10.4 Контрольные вопросы

10.4.1 Как рассчитать полное сопротивление, если известно активное и реактивное сопротивления, соединенные последовательно?

10.4.2 Запишите формулы для расчета активной, реактивной и полной мощности в цепи с последовательным соединением RL и RС.

10.4.3 Как строятся треугольники сопротивлений и мощностей?

10.4.4 Что означает j>0, j<0, j =0?

10.4.5 Как узнать, что j>0, j <0, j=0?

11 ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗВЕТВЛЕННОЙ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

11.1 Цель работы: исследовать разветвленную цепь переменного тока, содержащую параллельное соединение активного и реактивного сопротивлений, научиться строить векторные диаграммы токов.

11.2 Программа работы

11.2.1  Собрать электрическую схему (рисунок 11.1). Установить на
измерительных приборах необходимые пределы измерения. Величину сопротивления R выбрать равной 4,7 кОм, значение конденсаторов выбрать соответственно 0,1 мкФ, 0,22 мкФ, 0,47 мкФ, 1 мкФ, частота питающей сети 1 кГц.

11.2.2 Включить цепь для исследования параллельного соединения резистора и конденсатора. Для четырех значений конденсатора снять показания приборов и записать их в таблицу 11.1.

Рисунок 11.1

Таблица 11.1

11.3 Обработка результатов расчета

11.3.1 По результатам опытов рассчитать полную, активную и реактивную проводимости; угол j и его тригонометрические функции; мощность; активный и реактивный токи; полную и реактивную мощности для электрической цепи на рис. 11.1. Результаты расчета записать в таблицу 11.1.

11.3.2 С учетом масштабов построить векторную диаграмму
действующих значений напряжения и токов для схемы параллельного
соединения резистора и конденсатора, а также построить треугольники проводимостейи мощностей.

11.3.3 По лабораторной работе сделать выводы и записать их в отчет.

11.4 Контрольные вопросы

12 МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В СРЕДЕ MULTISIM

12.1 Цель работы: закрепление навыков работы с программой MULTISIM, моделирование с ее помощью электрических цепей переменного тока.

12.2 Программа работы

12.2.1 В электрической схеме на рис. 12.1, а рассчитать напряжение U_Rна
резисторе R, напряжение U_Lна катушке, напряжение U_Cна конденсаторе и ток
в цепи I.

Рисунок 12.1, а

12.2.2 Составить модель схемы. Для этого в панели компонентов выбираем Источники, в открывшемся окне Выбор компонента выбираем компонент АC_POWER (источник переменного тока), нажимаем OK и щелчком мыши устанавливаем в окне схемы прикрепленное к курсору символическое изображение элемента. Затем два раза щелкаем мышью на нем и в появившемся диалоговом окне во вкладке Параметры задаем значение напряжения и частоты, а во вкладке Символ задаем обозначение компонента (Е).           

    Полученное изображение будет выглядеть так −

    Далее в панели компонентов выбираем Пассивные компоненты, затем в окне Семейство выбираем RESISTOR и выбираем в окне Компонент значение сопротивления 10 Ом, нажимаем OK.  

   В панели компонентов выбираем Пассивные компоненты, затем в окне Семейство выбираем CAPACITOR и выбираем в окне Компонент значение емкости 200 мкФ, нажимаем OK.

    Далее в панели компонентов выбираем Пассивные компоненты, затем в окне Семейство выбираем INDUCTOR и выбираем в окне Компонент значение индуктивности 0,1 Н, нажимаем OK.    

   В панели компонентов выбираем Индикаторы, затем в окне Семейство выбираем VOLTMETR и в окне Компонент выбираем VOLTMETR_H, нажимаем OK.

   Амперметр, вольтметры и заземление устанавливаем способом, описанным в лабораторной работе №8. Для измерительных приборов следует поменять режим работы с DC на AC (вкладка Параметры, при двойном клике на прибор).

Необходимо помнить, что в источниках переменного тока задаются амплитудные значения величин, и измерительные приборы (амперметры, вольтметры) также показывают амплитудное значение тока или напряжения.

    Соединяем все элементы цепи соединительными проводами. Включаем цепь.

   На рис. 12.1,б представлена модель рассматриваемой электрической цепи.

Рисунок 12.1, б

12.2.3 Сравнить результаты расчета в пункте 12.2.1. и результат
моделирования.

12.2.4 Для электрической схемы (рисунок 12.2, а) символическим методом рассчитать токи в каждой ветви. Проверить расчет путем составления модели схемы (рисунок 12.2, б).

Данные для расчёта:

R₁=10 Ом; R₂=2 Ом; R₃=15 Ом;

C₁=90 мкФ; C₂=60 мкФ; C₃=50 мкФ; C₄=25 мкФ;

L₁=0,14 Гн; L₂=0,18 Гн; L₃=0,1 Гн; L₄=0,1 Гн;

E₁=70,71Sin(ωt+10°) В;

Е₂=70,71Sin(ωt+40°) B;

Е₃=141Sin(ωt) B;

ƒ=50 Гц.

Рисунок 12.2, а

Рисунок 12.2, б

12.3 Контрольное задание

С помощью программы MULTISIM составить модель электрической схемы в соответствии с индивидуальным заданием на типовой расчет №2. Сравнить результаты расчетов и результаты моделирования.

13 РЕЗОНАНС  НАПРЯЖЕНИЙ

13.1 Цель работы: исследовать резонанс напряжений, снять резонансные кривые при переменной емкости, определить на опыте соотношения между сопротивлениями отдельных участков и падениями напряжения на них, между активными и реактивными мощностями.

13.2 Программа работы

13.2.1 Собрать электрическую схему (рис. 13.1). Установить на
измерительных приборах необходимые пределы измерения, катушка индуктивности L с числом витков 900, емкость конденсатора 1 мкФ.

13.2.2 Включить цепь. Изменяя частоту питающего напряжения от 500 Гц до 2500 Гц, изменяя этим реактивные сопротивления катушки и конденсатора, снять показания приборов для девяти значений, в том числе и для резонанса. Показания приборов записать в таблицу 13.1.

Рисунок 13.1

Таблица13.1

13.3 Обработка результатов расчета

13.3.1 По результатам опытов рассчитать полное, активное и реактивные сопротивления; угол j и его тригонометрические функции; мощность; активное и реактивное напряжения; полную и реактивные мощности. Результаты расчета записать в таблицу 13.1.

13.3.2 С учетом масштабов построить векторные диаграммы действующих значений напряжений для трех различных режимов исследуемой схемы: X_L<X_C, X_L=X_C, X_L>X_C.

13.3.3 По результатам опыта и расчетов построить резонансные кривые:
I(f), U_L(f), U_C(f), U(f), j( f)в одной системе координат;

S(f), Q_L(f),  Q_C(f), Р(f)в другой системе координат;

13.3.4 По лабораторной работе сделать заключение:

1) о возможности получения резонанса напряжений путем изменения емкости (частоты);

2) о характере резонансных кривых;

3) о причине неполного совпадения опытных результатов с теорией.
Выводы записать в отчет.

13.4 Контрольные вопросы

13.4.1 Что называется резонансом напряжения?

13.4.2 Какими способами можно достичь резонанса напряжений?

13.4.3 Каковы характерные особенности сопротивлений цепи при резонансе напряжений?

13.4.4 Какую величину имеет коэффициент мощности и угол j при резонансе напряжений?

13.4.5 Каким образом опытным путем можно определить состояние резонанса напряжений?

13.4.6 Каковы характерные особенности мощностей при резонансе напряжений?

13.4.7 Что называется добротностью контура?

     14 РЕЗОНАНС ТОКОВ

14.1 Цель работы: исследовать резонанс токов, снять резонансные кривые при переменной емкости, определить на опыте соотношения между проводимостями отдельных ветвей и токами в них, между активными и реактивными мощностями.

14.2 Программа работы

14.2.1. Собрать  электрическую схему (рис. 14.1). Установить на
измерительных приборах необходимые пределы измерения. Катушка индуктивности L с числом витков 900, емкость конденсатора С выбрать равной1 мкФ.

14.2.2 Включить цепь. Изменяя частоту питающего напряжения от 500 Гц до 2500 Гц, изменяя этим реактивные сопротивления катушки и конденсатора, снять показания приборов для девяти значений, в том числе и для резонанса. Показания приборов записать в таблицу 14.1.

Рисунок 14.1

Таблица 14.1

14.3 Обработка результатов расчета

14.3.1 По результатам опытов рассчитать полную, активную и реактивные проводимости; угол j и его тригонометрические функции; активную составляющую тока; полную и реактивные мощности. Результаты расчета записать в таблицу 14.1.

14.3.2 С учетом масштабов построить векторные диаграммы
действующих значений токов для трех различных режимов исследуемой схемы: B_L<B_C, B_L=B_C, B_L>B_C.

14.3.3 По результатам опыта и расчетов построить резонансные кривые:
I(f), I_L(f), I_C(f), I_a(f), I(f), j(f) в одной системе координат;

S(f ), Q_L(f), Q_C(f), P(f)в другой системе координат;

14.3.4 По лабораторной работе сделать заключение:

1) о возможности получения резонанса токов путем изменения емкости;

2) о характере резонансных кривых;

3) о причине неполного совпадения опытных результатов с теорией.
Выводы записать в отчет.

14.4 Контрольные вопросы

14.4.1 Что называется резонансом токов?

14.4.2 Какими способами можно достичь резонанса токов?

14.4.3 Каковы характерные особенности проводимости цепи при резонансе токов?

14.4.4 Какова особенность токов в ветвях при резонансе токов?

14.4.5 Каким образом опытным путем можно определить состояние резонанса токов?

14.4.6 Запишите формулу волнового сопротивления цепи.

14.4.7 Запишите формулу добротности контура.

15. ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ИНДУКТИВНО-СВЯЗАННЫХ КАТУШЕК

15.1 Цель работы: Измерить индуктивность и взаимную индуктивность катушек. Выяснить как они зависят от числа витков, наличия стального сердечника, взаимного расположения катушек.

15.2 Программа работы

15.2.1. Собрать электрическую схему (рис. 15.1). Установить на
измерительных приборах необходимые пределы измерения. Катушка индуктивности L с числом витков 900 и 300, частота питающей сети 1 кГц.

15.2.2 Включить цепь для определения параметров катушек. Показания приборов записать в таблицу 15.1.

и

Рисунок 15.1

Таблица 15.1

15.2.3 Собрать электрическую схему (рис. 15.2). Включить цепь для исследования последовательного соединения индуктивно связанных катушек. Снять показания приборов для согласного и встречного включения катушек. Показания приборов записать в таблицу 15.2.

Рисунок 15.2

Таблица 15.2

15.2.3 Собрать цепь  (рис. 15.3) для измерения взаимной индуктивности катушек методом амперметра и вольтметра. Показания приборов записать в таблицу 15.3.

Рисунок 15.3

Таблица 15.3

15.3 Обработка результатов расчета

15.3.1 По результатам опытов рассчитать полное, активное и реактивное сопротивление и индуктивность каждой катушки; полное, активное и реактивное сопротивление, индуктивность и взаимоиндуктивность цепи при согласном и встречном включении катушек; взаимную индуктивность по методу амперметра и вольтметра.  Результаты расчета записать в таблицы 15.1, 15.2, 15.3.

15.3.2 По лабораторной работе сделать выводы и записать их в отчет.

15.4 Контрольные вопросы

15.4.1

16 МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ НЕСИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА В СРЕДЕ MULTISIM