Исследование цепи переменного тока с последовательным соединением активного сопротивления и индуктивности

Главная страница
Контакты

    Главная страница



Исследование цепи переменного тока с последовательным соединением активного сопротивления и индуктивности

Скачать 11.77 Mb.


страница19/24
Дата19.08.2017
Размер11.77 Mb.

Скачать 11.77 Mb.

1   ...   16   17   18   19   20   21   22   23   24

Исследование цепи переменного тока с последовательным соединением активного сопротивления и индуктивности
Цель: определить параметры цепи, построить векторную диаграмму.
Оборудование: ЛАТР, вольтметр, амперметр, ваттметр, резистор, катушка индуктивности, соединительные провода.
Краткие теоретические сведения
Реальная катушка в отличие от идеальной имеет не только индуктивное сопротивление ХL, но и активное сопротивление R, поэтому при протекании переменного тока в ней сопровождается не только изменением энергии в магнитном поле, но и преобразованием электрической энергии в другой вид. В частности, в проводе катушки электрическая энергия преобразуется в тепло.


ХL



R

Рисунок 8.1 – Цепь реальной катушки


Полное напряжение цепи U определяется по теореме Пифагора из векторной диаграммы (рисунок 8.2).


(8.1)

где – напряжение на активном сопротивлении, В;

UL - напряжение на индуктивном сопротивлении, В

Прямая со стрелкой 2947

U


UL


I

Ua

Рисунок 8.2 – Векторная диаграмма тока и напряжений цепи


При построении за базисный вектор принимают вектор той величины, которая одинакова для всех сопротивлений, при последовательном соединении это вектор тока. Напряжение на активном сопротивлении совпадает с током по фазе, на индуктивности – опережает ток на 90О.

Закон Ома для этой цепи имеет вид




(8.2)

где Z – полное сопротивление цепи, Ом.

Если каждую из сторон треугольника напряжений разделить на ток, то получим треугольник сопротивлений.



Z


ХL


R


Рисунок 8.3 – Треугольник сопротивлений
Из треугольника сопротивлений


(8.3)

Если каждую из сторон треугольника напряжений умножить на ток, то получим треугольник мощностей.

S


QL


Р


Рисунок 8.4 – Треугольник мощностей
Из треугольника мощностей


(8.4)

Порядок выполнения работы
1 Собрать цепь согласно рисунку 8.5.

R10

W

Oval 408
А
Oval 423

Oval 509
V4

Oval 421Oval 510

V3


V5

L6





рисунок 8.5 - Схема соединения приборов
2 Изменяя ЛАТРом напряжение источника питания (три разных значения), с помощью измерительных приборов определить ток I, напряжение U и активную мощность цепи Р, напряжения на активном сопротивлении и на индуктивности UL. Показания приборов занести в таблицу 8.1

Таблица 8.1 - Результаты измерений и расчётов




Измерено

Вычислено

U



UL

I

P

Z

R

XL

L

Q

S

cosφ

В

А

Вт

Ом

Гн

вар

ВА















































































































3 В расчётной части работы, используя формулы, определить параметры цепи, указанные в таблице 8.1:



-полное сопротивление цепи

; (8.5)
где U – измеренное значение напряжения цепи;

I – измеренное значение тока цепи;

-активное сопротивление



; (8.6)
где – измеренное значение напряжения на активном сопротивлении;

-индуктивное сопротивление



; (8.7)
где UL – измеренное значение напряжения на индуктивном сопротивлении;

-индуктивность катушки



; (8.8)
где f– частота переменного тока, 50 Гц;

-реактивную мощность



(8.9)
-полную мощность

(8.10)
-коэффициент мощности цепи

(8.11)
4 В графической части в масштабе построить векторную диаграмму тока и напряжений для одного из опытов.

5 Указать, как изменяются параметры цепи при изменении напряжения на зажимах.


Содержание отчета
1 Тема и цель занятия.

2 Оборудование.

3 Схема электрической цепи.

4Таблица результатов измерений и расчетов.

5 Расчетная часть, содержащая формулы и примеры расчета по ним.

6 Графическая часть, содержащая векторную диаграмму.

7 Вывод о проделанной работе.
Контрольные вопросы


  1. Какое сопротивление называется активным?

  2. Поясните, почему ток на индуктивности отстает на 900 от напряжения?

  3. Какой вектор принимают за базисный при построении векторной диаграммы и почему?

  4. Чем определяется наличие индуктивного сопротивления в катушке индуктивности?

  5. Как изменить индуктивность катушки, единицы ее измерения?

  6. Объясните принцип построения векторной диаграммы.

  7. Какая катушка индуктивности называется реальной?

  8. Для чего при построении векторной диаграммы вектор напряжения индуктивности откладывается от конца вектора напряжения на активном сопротивлении?

  9. Какой угол сдвига по фазе между током и напряжением на активном сопротивлении?

Лабораторная работа № 9


Каталог: files -> main -> documents -> archive
documents -> «Вольфган Амадей Моцарт»
documents -> Внеклассное мероприятие по литературе «по праву памяти»
documents -> Рабочая программа по учебной дисциплине оп. 04 «Строительные материалы и изделия»
documents -> Программа учебной дисциплины электротехника проскурина Елена Анатольевна
archive -> Методические рекомендации Использование научного стиля речи в выпускных квалификационных работах
archive -> Учебно-методический комплекс по учебной дисциплине история специальность 190631Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта, для студентов очной формы обучения
archive -> Психология смерти
1   ...   16   17   18   19   20   21   22   23   24

  • Лабораторная работа № 9