ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.10.2020
Просмотров: 84
Скачиваний: 1
Цель работы – исследование явления взаимной индукции в электрических цепях; определение входного и вносимого сопротивлений.
Элементы и приборы: конденсатор C11=1,0 мкФ; резисторы R9=1 кОм, R10=1 кОм; катушки индуктивности L1 и L2 (активные сопротивления катушек указаны на стенде); генератор сигналов низкочастотный (ГСН); двухканальный осциллограф; цифровой вольтметр.
Порядок выполнения работы.
Экспериментальная часть.
1. Для исследования цепи при условии последовательного согласного включения индуктивно связанных катушек собрать цепь по схеме (1):
1)
2. Подключить к клеммам 1, 2 ГСН, настроенный на частоту f=400 Гц, и цифровой вольтметр. Вращением ручки генератора «регулировка вых.» установить U=20 В. Измерить напряжение на резисторе R10 и определить на основании закона Ома ток в цепи. Измерить напряжение на катушках индуктивности UL1 и UL2. Результаты записать в таблицу 1.
U10=1 В UL1=6,26 В UL2=13,50 В
Т а б л и ц а 1
|
Включение |
U, В |
I, А |
UL1, В |
UL2, В |
Z, Ом |
XL, Ом |
L, Гн |
M, Гн |
|
Согласное |
20 |
0,001 |
6,26 |
13,50 |
16110 |
16110 |
5,29 |
1,17 |
|
Встречное |
20 |
0,007 |
14,32 |
31,50 |
4349 |
4349 |
2,85 |
3. Определить ток в цепи и измерить напряжения UL1 и UL2 при последовательном встречном включении катушек индуктивности (U=20 В). Результаты записать в таблицу 1.
U10=7 В UL1=14,32 В UL2=31,50 В
4. Для исследования параллельного включения двух индуктивно связанных катушек собрать цепь согласно схеме (2):
2)
5. Установить на входе напряжение U=20 В. Измерить напряжения U9 и U10 на резисторах R9 и R10. Определить токи I9 и I10 и записать их значения в таблицу 2.
U9=8,46 В U10=3,46 В
Т а б л и ц а 2
|
Включение |
U |
I9 |
I10 |
|
Согласное |
20 |
0,008 |
0,003 |
|
Встречное |
20 |
0,009 |
0,004 |
6. Изменить включение катушек в цепи (2) с согласного на встречное. Повторить п. 5.
U9=9,94 В U10=4,86 В
7. Для исследования трансформатора собрать цепь по схеме (3).
3)
8. Установить на входе первичной цепи напряжение U1=10 В. Измерить напряжения: U10 – на резисторе R10; U2 – на выводах вторичной цепи. Результат записать в отчёт.
U10=4,7 В U2=17,4 В
9. В цепи (3) поменять местами катушки индуктивности L1 и L2. Установив входное напряжение U2=10 В, измерить U10 и U1. Результаты записать в отчёт.
U10=0 В U1=21,4 В
Расчётная часть.
1. Используя результаты измерений пп. 2, 3 экспериментальной части, вычислить полное сопротивление Z, индуктивное сопротивление XL и индуктивность L цепи при последовательном согласном включении катушек индуктивности. Повторить вычисления для встречного включения катушек. Рассчитать взаимную индуктивность M. Результаты записать в таблицу 1.
Для согласного включения:
Ом
Ом
Гн
Д
ля
встречного включения:
M=1,17 Гн
Ом
Ом
Гн
2. Составить систему уравнений для цепи (2) для согласного и встречного включения и рассчитать токи I9 и I10. Сравнить полученные расчётные токов с результатами измерений.
Для согласного включения:
Отсюда:
Для встречного включения:
Отсюда:
3. Используя результаты измерений пп. 8 и 9 экспериментальной части, определить взаимную индуктивность M и коэффициент связи K.
4. Пользуясь результатами измерений пп. 11 и 12, определить полное входное сопротивление цепи (5а), угол сдвига фаз между входным напряжением и током в первичной цепи. Результаты записать в таблицу 3.
Ом
5. Рассчитать комплексные вносимое и входное сопротивления для схемы (5а). Сравнить расчётное значение полного входного сопротивления с экспериментальными из таблицы 3. Сравнить расчётное и экспериментальное значения угла сдвига фаз между входным напряжением и током.
Ом
Ом
6. Для цепи (5а) рассчитать активные мощности: Р1 –первичной цепи, Р2 – вторичной цепи, Р – суммарную всей цепи. Результаты записать в таблицу 3.
Вт
Вт