Файл: Т.М. Черникова Однофазные электрические цепи переменного синусоидального тока.pdf

22

Таблица 2.2

Обработка результатов измерений

1.По данным измерений вычислите электрические величины и занесите в табл.2.1.

2.По опытным и расчетным данным табл.2.1 постройте в масштабе векторные диаграммы, совмещенные на одном рисунке.

3.По опытным данным табл.2.2 постройте в масштабе векторные диаграммы методом «засечек», совмещенные на одном рисунке.

4.По результатам векторных диаграмм для второго и пятого замеров постройте в масштабе треугольники сопротивлений и мощностей.

5.Используя векторные диаграммы, треугольники сопротивлений имощностей, вычислите электрические величины и занесите в табл.2.2.

6.По данным табл.2.2 постройте графики зависимостей I, Z, cosφ, Uрк, U3, XL, XC=ƒ(C), совмещенные на одном рисунке.

7.Проанализируйте результаты замеров и выясните влияние емкости С на величину и фазу тока, на изменение напряжений на отдельных участках цепи.

Контрольные вопросы

1.На что расходуется активная мощность в катушке?

2.От чего зависит величина угла между током и напряжением катушки?

3.Почему при резонансе ток имеет максимальное значение?

4.Почему до резонанса, когда XL<XC, напряжение отстает от тока на угол φ?

5.От чего зависит величина угла φ?

6.Почему после резонанса, когда XL>XC, напряжение опережает ток на угол φ?

23

7.От чего зависит величина угла φ при XL>XC?

8.Условия возникновения резонанса напряжений.

9.Почему при резонансе напряжения на реактивных элементах превышают по величине входное напряжение?

10.Практическое применение резонанса напряжений.

Литература:

[1, §2.12; 2,§2.21; 3,§2.12].

Лабораторная работа №3

ЦЕПЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ СОЕДИНЕНИЕМ РЕОСТАТА, КАТУШКИ И КОНДЕНСАТОРА

Цель работы

Выработка умения анализировать электрическое состояние цепи переменного синусоидального тока с параллельным соединением приемников различного характера.

Основные теоретические положения

Особенностью расчета параллельных цепей переменного тока является то, что при расчете используется метод проводимостей, с помощью которого определяют все искомые электрические величины.

А. Цепь с параллельным соединением реостата и катушки (рис.3.1).

Рис.3.1

Проводимость ветвей цепи (рис.3.1):

Из конца вектора I&1 раствором циркуля, равнымI&2 , делаем вторую «засечку». Затем точку пересечения «засечек» соединяем линиями с

началом и концом I&1 . Получим векторы I& и I&2 . Вектор I&2 раскладываем на активную I&ак и реактивную I&рк составляющие тока катушки

( I&ак совпадает по фазе с напряжением, I&рк отстает от U& на угол 90˚). Согласно рис.3.2 вектор тока в катушке равен

Значения I&ак и I&рк получим путем умножения их длины на мас-

штаб по току. Зная значения I, I1, I2, Iак и Iрк, построим прямоугольные треугольники токов (рис.3.3,а), проводимостей (рис.3.3,б) и мощностей

(рис.3.3,в).

25

Из треугольника токов О′А′В′ определим соответственно активную

и индуктивную проводимости второй ветви:

gk = IUак , bL = IUрк .

Полная проводимость второй ветви

Полная проводимость всей цепи

Из треугольника мощностей О′′А′′В′′ определим соответственно активную и реактивную мощности второй ветви:

Полная мощность второй ветви

Полная мощность всей цепи

26

Коэффициент мощности всей цепи

Величина коэффициента мощности характеризует «долю» активной мощности в полной.

Б. Цепь с параллельным соединением реостата и конденсатора

Проводимости ветвей цепи (рис.3.4): активная первой ветви

На основании векторной диаграммы строим треугольники токов (рис.3.6,а), проводимостей (рис.3.6,б) и мощностей (рис.3.6,в).

28

2. При помощи Т3 установите напряжение 50 В и проведите три замера, изменяя сопротивление реостата R1. Показания приборов занесите в табл.3.1.

Таблица 3.1

3. Изменяя индуктивность катушки с помощью перемещения сердечника, проведите три замера. Показания приборов занесите в табл.3.1.

4. Соберите цепь по схеме рис.3.8.

Рис.3.8

5. При помощи Т3 установите напряжение 50 В и проведите три замера, изменяя сопротивление реостата R1. Показания приборов занесите в табл.3.2.

Таблица 3.2