Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Топ:
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Методика измерений сопротивления растеканию тока анодного заземления: Анодный заземлитель (анод) – проводник, погруженный в электролитическую среду (грунт, раствор электролита) и подключенный к положительному...
Интересное:
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Дисциплины:
2021-04-18 | 84 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
I. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Цель работы – экспериментальное определение параметров элементов параллельной цепи и исследование четырех зависимости от напряжения и частоты.
II. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
В работе исследуется схема, состоящая из параллельно включённых резистора r и конденсатора C, причём конденсатор предполагается идеальным, не имеющим потерь.
На рис. 6.1 изображена схема, подлежащая исследованию, в которой g – активная проводимость резистора, а b – реактивная проводимость конденсатора.
Рисунок 6.1 Рисунок 6.2
При синусоидальном приложенном напряжении ток IA в активной проводимости совпадает по фазе с приложенным напряжением; ток IP в конденсаторе опережает напряжение на 90°. Величину общего тока I и угол сдвига фаз между общим током и напряжением можно найти из векторной диаграммы (рис. 6.2):
(6.1)
Из треугольника проводимостей, подобно треугольнику токов (рис.6.2), определяются основные соотношения между параметрами цепи:
(6.2)
Средняя мощность, потребляемая цепью, равна:
P = UIcosj = UIA = Ug2.
В случае включения в схему нескольких конденсаторов эквивалентная ёмкость при различных соединениях определяется по формулам:
- при параллельном соединении (рис. 6.3а):
(6.3)
- при последовательном соединении (рис. 6.3б):
(6.4)
При смешанном включении конденсаторов, эквивалентная ёмкость зависит от схемы и способа их соединения. Например, эквивалентная ёмкость цепи по схеме на рис. 6.3в, равна:
|
(6.5)
Рисунок 6.3
III. ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В РАБОТЕ
В данной работе параметры параллельной цепи определяются по показаниям амперметра, вольтметра и ваттметра.
На рабочем столе имеются следующие приборы:
- амперметр 0-1, А;
- вольтметр 0-150, В;
- ваттметр 2,5-5, Вт.
Кроме того, на рабочем столе находятся смонтированные в каркасе магазины ёмкостей (10 мкФ, 20 мкФ, 30 мкФ) и резистор сопротивлением 240 Ом. Два лабораторных автотрансформатора ЛАТР-1М и ЛАТР-2М и генератор переменной частоты.
Ввиду того, что мощность, потребляемая схемой, во много раз больше потерь в ваттметре, потерями в ваттметре можно пренебречь.
IV. ПРОГРАММА И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1.Исследовать зависимость параметров цепи, состоящей из резистора и конденсатора, включённых параллельно, при переменной величине приложенного напряжения и при постоянной частоте.
Схема соединения приведена на рис. 6.4.
Рисунок 6.4
Этот пункт программы выполняется при питании схемы от сети с частотой 50 Гц. Напряжение, подводимое к схеме, изменяется от 30 В до 100 В при помощи автотрансформатора ЛАТР-2М. При выполнении опыта следует снять 5-6 точек. Данные занести в таблицу 6.1.
Таблица 6.1
Наблюдаются | Вычисляются | ||||||
U | I | P | y | G | B | cosj | j |
В | А | Вт | 1/Ом | 1/Ом | 1/Ом | - | Град |
“С” в мкФ, “r” в Омах.
Параметры определяются по формулам:
Активная и реактивная проводимости цепи, при сделанных вначале допущениях, не зависят от величины приложенного напряжения и с изменением напряжения не меняются. Ток I=Uy растёт пропорционально
первой степени напряжения, а мощность P=U2g растёт пропорционально квадрату напряжения.
|
2.То же, но при переменной частоте и постоянной величине приложенного напряжения (схема на рис.6.5).
Рисунок 6.5
Этот пункт программы выполняется при питании схемы от генератора лаборатории. Величина напряжения U, приложенного к цепи, поддерживается постоянной (40-50 В) при помощи автотрансформатора ЛАТР-2М. Частоту изменять при помощи автотрансформатора ЛАТР-1М в пределах 80-200 делений, снять 5-6 точек. Частоту генератора следует рассчитывать по формуле:
после чего результаты измерений и расчетов занести в таблицу 6.2.
Таблица 6.2
Наблюдаются | Вычисляются | ||||||||
U | n | I | P | Y | g | b | f | cosj | j |
В | дел. | А | Вт | 1/Ом | 1/Ом | 1/Ом | Гц | - | град |
При увеличении частоты генератора, активная проводимость g остаётся практически постоянной. Реактивная проводимость b = wC растёт по линейному закону. Полная проводимость “y” . Активная мощность при неизменной активной проводимости g также остаётся постоянной: P = U2g.
3. Проверить соотношения (6.3÷6.5), определения эквивалентной емкости при параллельном, последовательном и смешанном соединении конденсаторов. Схемы соединений приведены на рис. 6.3.
Этот пункт программы выполняется при питании от сети с постоянной частотой 50 Гц. Напряжение поддерживается в пределах от 100 до 150 В. Для каждого случая согласно схеме (рис. 6.6) достаточно провести одно измерение.
Рисунок 6.6
Результаты измерений занести в таблицу 6.3
Таблица 6.3
№№ схемы | Наблюдаются | Вычисляются | ||
U | I | XC | CЭ | |
В | А | Ом | МкФ | |
3а 3б 3в |
Ёмкость конденсатора в данном опыте определяется по формуле:
V. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЁТА
1.Схемы соединений с указанием применяемых приборов.
2.Табицы записей и расчётов.
3.Треугольник проводимостей при частоте 50 Гц.
4.Графики:
а) I, y, g, b, cosj в функции U;
б) I, y, g, b, cosj в функции f;
5.Результаты проверки сложения ёмкостей по третьему пункту программы.
VI. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.Как определяется активная и реактивная проводимости при параллельном соединении резистора и конденсатора?
|
2.Почему в работе использованы 3 измерительных прибора: амперметр, вольтметр и ваттметр?
3.Как определить угол сдвига фаз между током и напряжением по показаниям приборов?
4.Почему показания Ваттметра не зависят от частоты?
5.Как изменяется реактивная мощность при изменении приложенного к цепи напряжения?
6.Как изменяется реактивная мощность при изменении частоты приложенного напряжения?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА№7
|
|
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!