Файл: Методические указания по их выполнению по разделам цепей постоянных, синусоидальных и трехфазных токов.doc

Iк


2
I_с.р. = — .

Перечень оборудования:
1. Источник питания. N варианта по списку + сдвиг заданный преподавателем.

2. Резисторы: R₂ ≈ 24 Ом, Rр = 0 ÷ 100 Ом.

3. Измерительные приборы: амперметр и вольтметр.
Содержание работы
Исследовать режимы работы простейшей электрической цепи: номинальный режим, режим холостого хода, режим короткого замыкания, согласованный режим.
Порядок выполнения работы
1. Собрать схему для исследования линии передачи энергии (рис. 2-4).

В качестве сопротивления линии Rл используется резистор R₂, в качестве потребителя – резистор Rр.

Наибольший возможный ток будет при коротком замыкании в конце линии при Rр = 0 (ключ В₁ замкнут). В этом режиме он равен:


U₁


Rл
I_к = —


Рис. 2-4. Схема исследования режимов работы.

2. Включив схему под напряжение (показаний приборов не записывать), определить диапазон изменения тока от минимальной нагрузки до короткого замыкания.

3. Изменяя сопротивление резистора Rp, выполняющего роль потребителя, снять показания для 5-6 точек, соответствующих различным нагрузкам от холостого хода до короткого замыкания, и занести их в табл. 1. Выделить точки, соответствующие режимам х.х., к.з., с.р., н.р.


Таблица 2-1

№ п.п.	Режимы работы	Данные измерений			Данные вычислений
		I, А	U1, В	U2, В	Р1, Вт	Р2, Вт	Rл, Ом	Rр, Ом	η, %
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1. 2. 3. 4. 5. 6. …	х.х. к.з. с.р. н.р. п.р. п.р. …….

---

4. По ранее приведенным формулам вычислить для всех режимов Р₁, Р₂, Rл, Rр, η.

5. По данным таблицы построить на одном графике кривые зависимости U2(I), P₁(I), P₂(I), ΔU(I), η(I).

Примечание: Вольтметр, измеряющий напряжение U₂, должен быть включен до ключа В1.
Содержание отчета

1. 
   Краткое изложение цели работы.
   
2. 
   Электрическую схему эксперимента.
   
3. 
   Таблицу с паспортными данными используемых приборов.
   
4. 
   Результаты измерений и расчетов в виде таблицы.
   
5. 
   Расчетные формулы.
   
6. 
   Вывод по работе.
   

Контрольные вопросы

1. 
   При каких условиях в цепи возникает согласованный режим?
   
2. 
   При каких условиях в цепи возникает режим короткого замыкания?
   
3. 
   При каких условиях в цепи возникает согласованный режим?
   
4. 
   Какой режим работы электрической цепи называют нормальным?
   
5. 
   Как определяются P₁, P₂, η?
   
6. 
   Как определить э.д.с. Е генератора экспериментальным путем?
   

Литература

1. Электротехника [Текст]: / Под ред. В. С. Пантюшина.- М.: Высшая школа , 1976. - гл.2, с. 29-31

2. Касаткин, А.С. Электротехника [Текст]: / А.С. Касаткин, М.В. Немцов; - М.: Высшая школа, 2002. - гл.12, с. 339-356.

3. Бессонов, Л.А. Теоретические основы электротехники. [Текст]: - М.: Гардарики, 2001. - §1.28.

---

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3.

Регулирование тока и напряжения приемника

Цель работы: Ознакомиться со способами регулирования тока и напряжения на приемнике и преимуществом практического применения каждого способа регулирования.
Основные теоретические сведения
Ток и напряжение приемника можно регулировать с помощью реостата (рис.3-1) и с помощью делителя (рис.3-4).



Рис.3-1
Ток I и напряжение Uн в цепи с последовательном соединением Rp и Rн

(рис.3-1) связаны с величиной сопротивления регулировочного реостата Rp соотношениями:

U

U


I
k+1

R_H(k+1)
= ————, (3.1) Uн= ———, (3.2)

г

Rр

де

k
Rн
= —-- .

В соответствии с уравнением (3.2) построена кривая на рис.3-2.


Рис.3-2
При увеличении сопротивления приемника Rн и неизменном максимальном значении сопротивления регулировочного реостата (Rp=0÷Rp макс.) пределы регулирования напряжения на приемнике сужаются (рис.3-3).


Рис.3-3.

Здесь

, .
При регулировании реостатом для расширения пределов и более плавного регулирования можно применить несколько реостатов, соединенных последовательно.


Рис.3-4
Напряжение Uн в цепи с параллельным соединением Rд и Rн (рис.3-4) связано с введеной частью делителя R₁, (параллельной приемнику) соотношением:
U_Н = UR_H/(R_g(1+R_H/R₁)-R₁)

βU

и
1-λ+β /λ
ли U_н = ———— , (3.4)


Rн

---

R2


г
Rд

Rд
де β = —— , λ = ―

В соответствии с уравнением (3.4) построены кривые отношения для различных β (рис. 3-5)


Рис.3-5.

Перечень оборудования:

1. 
   Источник питания 36 В.
   
2. 
   Резисторы: Rp=0÷100 Ом, R₃=75 Ом.
   
3. 
   Измерительные приборы: амперметр, вольтметр.
   

Содержание работы
Рассмотреть два способа регулирования тока и напряжения на приемнике при различных нагрузках:

1. 
   с помощью регулировочного сопротивления, включенного последовательно с источником питания и приемником,
   
2. 
   с помощью делителя напряжения.
   

Порядок выполнения работы
1.Регулирование с помощью регулировочного сопротивления.

1. 
   Собрать для исследования электрическую цепь, схема замещения которой приведена на рис.3-6.
   

Рис.3-6
В качестве регулировочного сопротивления используется сопротивление Rp (R=0÷100 Ом, Р=50 Вт), в качестве приемника Rн1 используется резистор R₄, и в качестве приемника Rн₂ - резистор R₃.

1. 
   Изменяя сопротивление регулировочного реостата Rp при Rн₁ снять показания приборов для 5-6 точек и занести их в табл. 3-1.
   

Таблица 3- 1

№ п/п	Данные измерений			Данные вычислений
	U1, B	U2, B	I, A	Rp, Ом	Rp/Rн1	U2/U1	Rн1
1. 2. 3. 4. 5. 6.

1. 
   Тот же эксперимент повторить при Rн₂ и занести данные в табл. 3-2.
   

Таблица 3-2

№ п/п	Данные измерений			Данные вычислений
	U1, B	U2, B	I, A	Rp, Ом	Rp/Rн1	U2/U1	Rн2
1. 2. 3. 4. 5. 6.

---

1. 
   По данным измерений вычислить Rp (введенную часть регулировочного реостата), Rн₁,Rн₂, U₂/U₁, найти отношения Rp/Rн₁, Rp/Rн₂.
   

1.5. По данным табл. 1 и 2 построить зависимости

и

2. 
   Регулирование делителем.
   

2.1. Собрать для исследования электрическую цепь, схема замещения которой приведена на рис.3-7.



Рис.3-7
В качестве делителя используется сопротивление Rp (R=0÷100 Ом, Р=50 Вт), в качестве приемника Rн₁ используется резистор R₄, в качестве приемника Rн₂ резистор R₃. Вольтметр V₂ должен быть включен до ключа В1.

2. 
   Изменяя положение подвижного контакта делителя напряжения вращением ручки Rp снять показания приборов для 5-6 точек при Rн₁ и занести эти показания в табл. 3.
   

При каждом данном положении подвижного контакта делителя измерить напряжение холостого хода U₂х (при отключенном приемнике ключ В1 разомкнут).

Таблица 3-3

№ п/п	Данные измерений				Данные вычислений
	U1, B	U2, B	U2x, B	I, A	U2/U1	R1/R2	Rн1
1. 2. 3. 4..

2. 
   П
   U_2x
   овторить опыт при сопротивлении приемника Rн₂. Показания занести в таблицу, подобную табл. 3-3.
   

2. 
   П
   U₁
   о данным измерений вычислить Rн₁, Rн₂ , U₂/U₁, R₁/Rд= —
   

2. 
   По данным таблиц построить две зависимости:
   

---