Исследование электрических цепей переменного тока

Министерство науки  и образования РФ

Алтайский государственный  технический университет 

им. И. И. Ползунова

 

 

 

Кафедра Э и ТОЭ

 

 

ОТЧЁТ

по  лабораторной работе №2

«Исследование электрических цепей

переменного тока»

 

 

Выполнил:

студент гр. ЭТ-91      

 

 

Проверил:

преподаватель        Суворова Г.П.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Барнаул 2010

 

Цель работы:

 

Изучение методов расчёта неразветвлённых цепей переменного тока, а также изучение явления резонанса напряжений и токов и методики построения векторных диаграмм.

 

Описание лабораторной установки:

 

Индуктивность, батарея  конденсаторов, вольтметр и амперметр  электромагнитной системы, соединительные провода.

 

Задание:

 

1. Определить параметры катушки индуктивности;
2. Исследовать явление резонанса напряжений в неразветвлённой электрической цепи;
3. Исследовать явление резонанса токов в разветвлённой электрической цепи.

 
1) Определить  параметры катушки индуктивности.

 

Схема 1.

 

Таблица 1

 

Измерено			Расчёт
Uк, (В)	Iк, (А)	Р, (Вт)	Zк, (Ом)	Rк, (Ом)	Xк, (Ом)	Lк, (Гн)	j, (°)	cosj
35	0,7	7,5	50	15	47	0,15	73	0,3

 

 

ω = 50 Гц 
Исследовать явление резонанса напряжений в неразветвлённой электрической цепи.

Схема 2

Таблица 2

№ опыта	Измерено					Расчёт
	Uв, (В)	Uк, (В)	Uс, (В)	I, (А)	Р, (Вт)	Z, (Ом)	Xс, (Ом)	Xк, (Ом)	cosj	Uа, (В)	UP, (В)	j, (°)	Q, (Вар)	S, (ВА)
1	12	30	34	0,36	4	33,3	94,4	12,54	0,926	11,1	4,51	22,1	1,62	4,32
2	12	34	26	0,6	7	20	43,3	4,7	0,972	11,6	2,82	13,6	1,69	7,2

 

С₁ = 30 мкФ               С₂ = 50 мкФ            

 

 

3) Исследовать явление резонанса токов в разветвлённой электрической цепи.

 

Схема 3

Таблица 3

№ опыта	Измерено					Расчёт
	Uв, (В)	Iв, (А)	Iк, (А)	Iс, (А)	Р, (Вт)	Y, (Сим)	g1, (Сим)	B1, (Сим)	B2, (Сим)	Iа, (А)	Iр, (А)	Xс, (Ом)	С, (мкФ)	cosj
1	30	0,45	0,47	0,85	6	0,015	0,0156	0,0172	0,0174	0,189	0,405	35,2	80	0,42
2	30	0,2	0,44	0,32	4	0,01	0,0146	0,0154	0,0153	0,06	0,19	93,7	30	0,3

 

 

 

 
Вывод

 

Резонансом называется такой режим, при котором в  цепи, содержащей реактивные сопротивления, ток совпадает по фазе с напряжением  на зажимах цепи. Если в резонансе  находится цепь, содержащая последовательно  соединённые участки, имеющие индуктивный  и ёмкостный характер, режим называется резонансом напряжений. Если в резонансе находится разветвлённая цепь, содержащая параллельно соединённые участки, имеющие индуктивный и ёмкостный характер, режим называется резонансом токов.

Режим резонанса в  технике электрической связи и автоматике играет чрезвычайно важную роль, поэтому он должен быть подробно исследован.

Изображение мгновенных значений синусоидальных функций времени  с помощью кривых даёт наглядное  представление об амплитудах синусоид, их начальных фаз между ними. Однако при расчётах электрических цепей необходимо производить простые математические операции над этими функциями.

Можно убедиться в  том, что даже сложение двух синусоидальных функций графическим путём с  помощью изображающих их синусоид или  аналитическим путём с помощью уравнений этих кривых, операция достаточно громоздкая. Расчёт упрощается и операция сложения получит большую наглядность, если воспользоваться  изображением синусоидальных функций с помощью векторов, т. е. так называемой векторной диаграммой.

Векторная диаграмма - изображение  синусоидальных функций с помощью  векторов, равных амплитудам токов, напряжений и э.д.с., расположенных таким образом, что их проекции  на вертикальную ось равны мгновенным значениям  отображаемых ими синусоидальных величин в момент начала отсчёта.