электрооборудование сельскохозяйственных предприятий»
очной формы обучения
Составители:
Попова Татьяна Владимировна
Тонн Дмитрий Александрович
В авторской редакции
Подписано к изданию 27.10.2012.
Уч.- изд. л. 2,6.
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический
университет»
394026 Воронеж, Московский просп., 14
Цель работы:
Исследование фазовых соотношений в цепи синусоидального тока при параллельном соединении элементов.
Порядок выполнения работы:
1. Познакомится со стендом, уяснить назначение отдельных элементов цепи, записать паспортные данные измерительных приборов.
2. Собрать цепь с параллельным соединением катушки Lи батареи конденсаторов C (рисунок 1) и представить её на проверку преподавателю.
3. Установить на входе цепи напряжение 100 вольт и поддерживать его на протяжении всей работы неизменным.
4. Провести ряд опытов, замеряя значения токов на катушке, конденсаторе, общий ток и мощность цепи. Занесем данные в таблицу. Для достижения резонанса токов используем батарею конденсаторов и также значение общей емкости конденсаторов заносим в таблицу измерений.
W
V
Ak
A
Ac
U
I
Ik
L
Rk
C
Ic
Рисунок 1
I
Ik
Ic
U
P
C
А
А
А
В
Вт
мкФ
0,0692
0,34
0,31
0,0876
0,34
0,37
0,100
0,34
0,25
Таблицы результатов измерений:
I
Ik
Ic
U
P
C
А
А
А
В
Вт
мкФ
0,260
0,34
0,625
6,5
0,576
0,34
0,95
0,200
0,34
0,07
Используя данные таблицы измерений по некоторым расчетным формулам, приведённым ниже, сделаем вычисления необходимых величин и занесём их в таблицу вычислений.
Рассчитаем величины: по следующим формулам:
Изм.И
Лист
№
Подпись
_ Дат
Лист
; ; ; ;
Рассчеты для опыта 1-го:
Рассчеты для опыта 2-го:
Изм.
Лист
№ Документа _
Подпись _
_ Дата _
Лист _
Рассчеты для опыта 3-го:
Изм.
Лист
№ Документа _
Подпись _
_ Дата _
Лист _
Рассчеты для опыта 4-го:
Рассчеты для опыта 5-го:
Рассчеты для опыта 6-го:
Изм.
Лист
№ Документа _
Подпись _
_ Дата _
Лист _
Все вычисленные данные занесем в таблицы вычислений.
Таблицы вычислений.
cos
cos k
C
IKA
IKL
-
-
мкФ
А
А
0,333
0,176
9,87
0,0598
0,329
0,667
0,176
11,78
0,06
0,33
1,33
0,176
7,96
0,06
0,33
cos
cos k
C
IKA
IKL
-
-
мкФ
А
А
4,538
0,191
19,9
0,065
0,33
10,333
0,206
30,25
0,07
0,32
4,333
0,176
2,23
0,06
0,33
Построим векторные диаграммы токов и напряжения по результатам измерений и вычислений. Также обозначим угол поворота вектора тока на катушке Ik и угол поворота общего тока I. Построения векторных диаграмм для большего удобства выполним в масштабе 1 см = 50 мА.
Так как у нас векторные диаграммы токов и напряжения похожи, и представляют собой только активно-индуктивную и активно-ёмкостную и нет чисто активной цепи, то построим лишь только два временных графика напряжения U(t) и токов i(t), iK(t), iC(t).
Изм.
Лист
№ Документа _
Подпись _
_ Дата _
Лист _
U
IC
IkL
IA=IKA
IK
I
Ток IKL>IC, следовательно характер цепи – активно-индуктивный.
U
I
IK
IC
t
U
IC
IkL
IA=IKA
IK
I
Ток IKL<IC, следовательно характер цепи – активно-индуктивный.
Временной график для активно – индуктивной цепи
U
IC
IkL
IA=IKA
IK
I
Ток IKL>IC, следовательно характер цепи – активно-индуктивный.
U
I
IK
IC
t
U
IC
IkL
IA=IKA
IK
I
Ток IKL<IC, следовательно характер цепи – активно-ёмкостный.
Временной график для активно-ёмкостной цепи.
Изм.
Лист
№ Документа _
Подпись _
_ Дата _
Лист _
U
IC
IkL
IA=IKA
IK
I
Ток IKL<IC, следовательно характер цепи – активно-ёмкостный.
IC
IkL
IA=IKA
IK
I
U
Ток IKL>IC, следовательно характер цепи – активно-индуктивный.
Изм.
Лист
№ Документа _
Подпись _
_ Дата _
Лист _
Запишем токи и напряжения в тригонометрической и комплексной форме, пользуясь временными графиками, которыми мы построили, а также таблицами с измерениями и расчета.
Для активно-индуктивной цепи:
; ;
;
; ;
; ; ;
; ;
Для активно-емкостной цепи:
; ;
;
; ;
; ; ;
; ;
Изм.
Лист
№ Документа _
Подпись _
_ Дата _
Лист _
Контрольные вопросы:
1. Что такое резонанс токов, назовите условие резонанса токов.
2. По показанию какого прибора можно установить наличие в цепи резонанса токов?
3. При каком соотношении между реактивными токами цепь имеет ёмкостный характер?
4. При каком соотношении между реактивными токами цепь имеет индуктивный характер?
Ответы на вопросы:
1. Резонанс токов — резонанс, происходящий в параллельном колебательном контуре при его подключении к источнику напряжения, частота которого совпадает с собственной частотой контура. Резонанс возникает в цепи, где разнородные реактивные элементы находятся в различных ветвях при параллельном их соединении. Тогда, если сумма всех реактивных токов равна нулю , в этом случае угол , - это и есть условие резонанса. Резонанс токов – полезное явление.
2.
3. При условии, что емкостное сопротивление больше индуктивного, цепь будет иметь активно-ёмкостный характер.
4. При условии, что индуктивное сопротивление больше ёмкостного, цепь будет иметь активно-индуктивный характер.
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав!Последнее добавление
по следующим формулам:
; 
; 
; 
; 
;
; 
; 
;
; 
; 
;
; 
; 
;
; 
; 
; 
, в этом случае угол 
, - это и есть условие резонанса. Резонанс токов – полезное явление.