Файл: Т.М. Черникова Линейные электрические цепи.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 27.06.2024

Просмотров: 129

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

40

Токи в ветвях и общий ток цепи:

I1 =

U ; I2 =

 

U ; IO =

(Ia1 +

Ia2 )2 +

(IL - IC )2 ,

(4.20)

 

 

 

 

Z1

 

Z2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где Ia1 = I1 cos φ1; IL = I1 sin φ1;

Ia2 = I2 cos φ2;

IC = I2 sin φ2 .

 

cos φ1 = R1 / Z1 ; sin φ1 = XL / Z1 ; cos φ2 = R2 / Z2 ; sin φ2 = XC / Z2 .

Комплексные полные сопротивления:

 

 

 

 

 

 

 

Z1 = R1 + j× XL , Z2 = R2 - j× XC ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z1 × Z2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4.21)

ZO =

 

 

=

(R

1

+ j× X

L

)×

(R

2

- j×

X

C

)

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z1 + Z2

 

R1 + j× XL + R2 - j× XC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Токи в ветвях и общий ток в цепи:

 

 

#

 

 

 

#

 

 

#

 

#

 

U

 

#

 

U

#

 

 

U

 

I1

=

Z1

 

, I2

=

Z2

, I0

=

Z0

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Векторная диаграмма токов и напряжения для цепи представлена на рис. 4.2, б.

Мощности цепи (рис. 4.2, а):

активная

P = U IO cos φ0 = P1 + P2 = R1 I12 + R 2

I 22 ;

(4.22)

реактивная

 

 

Q = U IO sin φ0 = -QC + QL = - XC I22 +

XL I22 ;

(4.23)

полная

 

 

S = U IO = P2 + Q2 .

 

(4.24)

Домашнее задание

 

 

Изучите основные теоретические положения, относящиеся к разветвленным цепям переменного тока, понятия о проводимостях параллельных ветвей в таких цепях. Принцип построения векторных диа-

41

грамм токов. Выпишите формулы расчета параметров, указанных в таблицах лабораторной работы. Запишите условия возникновения резонанса токов.

Порядок выполнения работы

1. Параллельное соединение резистора и катушки индуктивности 1.1. Соберите цепь по схеме рис. 4.3.

 

1'

I*

U*

 

 

A

5 A

O'

 

'

 

рW

рA

 

 

 

 

 

a

 

 

R1

 

 

рV

 

150 B

Rk

 

 

 

ZK

 

Т3

 

 

 

 

 

 

рA1

Lk

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

2'

 

 

O"

рA2

b'

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4.3

1.2. Введите полностью реостат R1. Установите заданное напряжение и в течение опыта поддерживайте постоянным это значение.

1.3. Изменяя сопротивление R1, произведите три опыта. Показания приборов запишите в табл. 4.1.

1.4. По результатам опытов вычислите требуемые параметры электрической цепи (табл. 4.1). Постройте векторные диаграммы токов и напряжения.

1.5. Изменяя индуктивность катушки перемещением ее сердечника, произведите три опыта. Показания приборов занесите в табл. 4.1.

1.6. По результатам опытов вычислите требуемые параметры электрической цепи (табл. 4.1). Постройте векторные диаграммы токов и напряжения.

2. Параллельное соединение резистора и конденсатора. 2.1. Соберите цепь по схеме рис. 4.4.

42

2.2. Введите полностью реостат R1. Установите заданное напряжение и в течение опыта поддерживайте это напряжение постоянным. Изменяя сопротивление R1, проведите три опыта, результаты которых занесите в табл. 4.2.

 

1'

I*

U*

O'

 

A

5 A

 

a'

 

рW

рA

 

 

 

 

 

 

рV

150 B

R1

С

 

 

 

 

Т3

 

 

 

 

рA1

 

 

 

 

 

B

2'

 

 

рA2

 

 

 

b'

 

 

O"

 

 

 

 

Рис. 4.4

Таблица 4.1

 

№

 

1

2

3

1

2

3

Условия опыта

 

R1 – var

 

 

LK – var

 

 

U

В

 

 

 

 

 

 

Изме-

P

Вт

 

 

 

 

 

 

I

А

 

 

 

 

 

 

рено

 

 

 

 

 

 

I1

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I2

А

 

 

 

 

 

 

 

cos ϕ

-

 

 

 

 

 

 

 

Y

1/Ом

 

 

 

 

 

 

 

g1

1/Ом

 

 

 

 

 

 

Вычис

g2

1/Ом

 

 

 

 

 

 

gк

1/Ом

 

 

 

 

 

 

лено

 

 

 

 

 

 

Yк

1/Ом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вLK

1/Ом

 

 

 

 

 

 

 

Lк

Гн

 

 

 

 

 

 

 

Iaк

А

 

 

 

 

 

 

 

Ipк

А

 

 

 

 

 

 

43

Таблица 4.2

№

Условия

 

Измерено

 

 

Вычислено

 

U

P

I

I1

I2

cos ϕ

Y

 

g

ВC

C

 

опыта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

Вт

А

А

А

-

1/Ом

1/Ом

1/Ом

Ф,10-6

 

 

1

R1 – var

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

C – var

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3.По результатам опытов вычислите требуемые параметры электрической цепи (табл. 4.2). Постройте векторные диаграммы токов и напряжения.

2.4.Установите ток I1 согласно значению, указанному в табл. 4.2. Изменяя емкость конденсаторов, проведите три опыта, результаты которых занесите в табл. 4.2.

2.5.По результатам опытов вычислите требуемые параметры электрической цепи (табл. 4.2). Постройте векторные диаграммы токов и напряжения.

3.Параллельное соединение резистора, катушки индуктивности и конденсатора

3.1.Соберите цепь по схеме (рис. 4.5).

 

1'

I*

U*

 

O'

 

A

 

5 A

 

 

'

 

рW

рA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

R1

С

 

 

 

 

 

 

 

Rk

 

рV

 

150 B

 

 

 

 

 

ZK

 

Т3

 

 

рA1

 

рA2

Lk

B

2'

 

 

 

 

 

рA3

b'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4.5

 

 

 

 

3.2. Введите полностью реостат R1. Установите напряжение 100 В.

Смотрите также файлы