Обработка результатов. 1. По данным измерений табл

1. По данным измерений табл. 3.2 рассчитайте параметры всех элемен­тов цепи; постройте в масштабе векторные диаграммы напряжений и тока для всех шести измерений; постройте в масштабе треугольник сопротивле­ний катушки; рассчитайте абсолютные и относительные погрешности из­мерений параметров объектов исследования (резисторов, катушки, батареи конденсаторов).

2. По данным измерений табл. 3.3 рассчитайте параметры элементов катушки и батареи конденсаторов и коэффициент мощности цепи. Если расчеты покажут, что резонанса в цепи не было, то задайтесь cosφ_ВХ=1,00 и расчетным путем определите при каких показаниях приборов и при какой емкости батареи наступил бы резонанс напряжений. Результаты запишите в табл. 3.3 с пометкой "расчетные данные".

3. По данным табл. 3.3:

Построить в масштабе на одном графике кривые изменения тока, пол­ного сопротивления цепи, коэффициента мощности цепи, напряжения на катушке, напряжения на батарее конденсаторов в зависимости от емкости батареи, т. е. I, Z_ВХ, cosφ_ВХ, U_K, U_С в функции С.

Построить в масштабе векторные диаграммы для трех режимов цепи: при uk>>uc, u_k<<u_c и при резонансе напряжений.

Контрольные вопросы

1. Что ограничивает снижение энергоемкости экспериментов в данной ра­боте? Снижается ли при этом точность измерений?

2. Какие изменения в оснащении стенда позволили бы снизить энергоем­кость данной лабораторной работы? Аргументируйте ответ расчетами.

3. Почему исследования должны проводиться на пределе измерений 15 В? Что мешает перейти на предел 30 В?

4. Почему исследования должны проводиться при напряжении не более 12 В?

5. При каком напряжении, 12 или 10 В, относительная погрешность изме­рения сопротивления катушки будет меньше?

6. Что необходимо предпринять, чтобы снизить абсолютные и относи­тельные погрешности измерений в данном исследовании?

7. Какими действиями можно проверить маркировку индуктивности ка­тушки L=0,1 Гн?

8. Какими действиями можно проверить маркировку емкости каждой из ступеней батареи конденсаторов?

9. Какими действиями можно проверить изменение сопротивления пере­менного резистора RP от 0 до 68 Ом?

10. По параметрам какого резистора, R=34 Ом или RP=0..68 Ом, необхо­димо рассчитать максимально допускаемый ток, чтобы работа обоих рези­сторов, включенных последовательно, не выходила за пределы номиналь­ного режима (50 Вт)?

11. Если считать, что допустимый максимальный ток, рассчитанный для резисторов, приемлем для других элементов цепи, то по какому элементу (резисторам, катушке или батарее) необходимо рассчитать максимально допустимое входное напряжение, приемлемое для любого элемента в случае закорачивания двух других элементов в цепи?

12. Если имеющиеся на стенде стрелочные вольтметры ограничивают воз­можность снижения энергоемкости исследования, то какой выход Вы считаете возможным в данной, ситуации?

13. Можно ли в данной работе пренебречь снижением точности измерений в пользу снижения энергоемкости исследования?

14. Что может ограничить снижение энергоемкости исследования, если не принимать в расчет погрешности измерений?

15. С какой целью в число объектов исследования включены два жестко соединенных резистора, один из которых не регулируемый?

16. Можно ли в данной работе обойтись без регулируемого резистора?

17. Почему при снижении энергоемкости исследования ничтожно мало снижается точность измерений универсальным цифровым вольтметром В7-38?

18. При каких условиях в данной работе наступает резонанс напряжений, по каким признакам его обнаруживают?

19. Можно ли быть уверенным на основе показаний приборов, что в цепи установился режим "резонанс напряжений"?

20. Что надо предпринять, чтобы определить, какой характер имеет режим работы цепи в: данный момент: индуктивный, емкостный или активный?

21. Почему иногда напряжение на катушке превышает входное напряже­ние? В каких случаях это бывает?

22. Почему при резонансе напряжений катушка находится под большим напряжением, чем конденсатор?

23. Можно ли катушку индуктивности, имеющуюся на стенде и предна­значенную для работы при номинальном напряжении переменного тока 30 В включить на напряжение 30 В постоянного тока?

24. В чем суть методики исследования режимов работы неразветвленной цепи синусоидального тока при изменении ее параметров?

25. Как устанавливаются и по каким признакам определяются пределы из­мерений напряжения переменного тока на универсальном цифровом вольтметре В7-38?

26. Как определяются пределы допускаемой основной погрешности изме­рения напряжения переменного тока до 200 В универсальным цифровым вольтметром В7-38?

27. Почему арифметическая сумма напряжений на элементах неразветв­ленной цепи переменного тока больше входного напряжения?

28. Почему в неразветвленной цепи переменного тока, содержащей катуш­ку индуктивности и конденсатор, при изменении емкости конденсатора изменяется ток?

29. Почему исследование цепи, состоящей из катушки и батареи конденса­торов проводится при напряжении не более 12 В?

30. По каким трем формулам на основе, измерений можно определить значение R_K?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4

РАЗВЕТВЛЕННАЯ ЦЕПЬ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА/ РЕЗОНАНС ТОКОВ.

Цель работы

Ознакомиться с методикой исследования цепи при изменении ее параметров, выявить характерные признаки и особенности резонанса токов, научиться выбирать электроизмерительные приборы, энергосберегающие режимы исследования с учетом допускаемых погрешностей измерений, и соблюдать правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок.

Дата добавления: 2015-01-03