Включать установку только с разрешения преподавателя!

2. Замерить с помощью вольтметра ЭДС источников , включив сетевое напряжение стенда и источников . Записать показания вольтметра. После замера выключить источники и сетевое напряжение стенда.

3. Убедившись в отсутствии напряжения на стенде, поочередно выполнить сборку цепей, согласно рис. 12.

Рис. 12. Схемы электрические принципиальные

4. После проверки правильности сборки схем преподавателем включить сетевое напряжение стенда и источники питания ЭДС

5. Замерить и записать ток каждого участка цепи.

6. Используя уравнение I закона Кирхгофа, проверить правильность соотношения между токами полученными при измерении.

7. Измерить напряжение источников питания, используя вольтметр стенда с соответствующим пределом измерения.

8. Результаты измерений занести в таблицу 3:

Таблица 3

9. С помощью законов Кирхгофа рассчитать токи участков цепи, учитывая внутреннее сопротивление источников и заданные сопротивления цепи – Рассчитать косвенную погрешность для токов I₁, I₂, I_3.

10. Построить потенциальную диаграмму для контура abcda.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1. Название работы.

2. Цель работы.

3. Оборудование.

4. Краткое описание метода расчета схем с помощью законов Кирхгофа.

5. Исследуемая схема.

6. Данные эксперимента, объединенные в таблицу; заданные сопротивления цепи ; рассчитанные внутренние сопротивления источников ЭДС:

7. Расчет схемы с помощью законов Кирхгофа.

8. Расчет косвенной погрешности для токов I₁, I₂, I_3.

9. Расчет потенциальной диаграммы и построенная потенциальная диаграмма.

10. Краткие выводы по результатам работы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Законы Кирхгофа. Методика расчета сложных цепей с помощью законов Кирхгофа.

2. Влияние внутреннего сопротивления источника ЭДС на режим работы электрической цепи.

3. Методика расчета и построения потенциальной диаграммы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Электротехника под ред. Пантюшина В.С. М.: Высшая школа, 1976.

2. Касаткин А.С. Электротехника. М.: Энергия, 1973.

3. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. М.: Высшая школа, 1964.

4. Попов В.С., Николаев С.А. Общая электротехника с основами электроники. М.: Энергия, 1976.

5. Электротехника под ред. Шихина А.Я. М.: Высшая школа, 2001.

6. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: М.: Гардарики, 2002.

7. Синдеев Ю.Г. Электротехника: [Учеб.для вузов].- Ростов н/Д: Феникс, 1999.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕРАЗВЕТВЛЕННОЙ ЦЕПИ

ОДНОФАЗНОГО ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Цель работы:

1. Физические явления в электрической цепи переменного тока при последовательном соединении проводников.

2. Вычисление параметров электрической цепи.

3. Построение векторных диаграмм при последовательном соединении проводников.

Необходимые приборы и оборудование.

1. Источник напряжения.

2. Резисторы R1, R2.

3. Индуктивные катушки L1, L2.

4. Конденсаторы C1, C2.

5. Амперметр.

6. Вольтметр.

7. Монтажные провода.

ОБЩИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Электрический ток, изменяющийся с течением времени, называют переменным. Если его мгновенные значения и направления через равные промежутки времени (периодически) повторяются, то его называют периодически изменяющимся.

Наиболее широкое применение в электроэнергетике получил синусоидальный переменный ток.

Однофазной электрической цепью синусоидального тока называют цепь, содержащую один или несколько источников электрической энергии переменного тока, имеющих одинаковую частоту и начальную фазу.

Основные понятия

Мгновенное значение (i) – величина тока в любой момент времени.

Амплитудное значение ( ) – максимальное значение тока.

Действующее значение ( ) – величина постоянного тока, эквивалентная по тепловому действию переменному току (цепь с резистором).

Начальная фаза (y_i) – несовпадение во времени начала синусоиды и начала отсчета времени, выраженное в электрических градусах.

Сдвиг по фазе (j) - несовпадение во времени начал двух синусоид, выраженное в электрических градусах.

Период (T) – время одного полного колебания.

Частота тока ( ) – количество полных колебаний в единицу времени. Одно колебание в секунду равно одному герцу (Гц).

Угловая частота (w = 2pf) – угол поворота вектора за единицу времени. Размерность радиан в секунду.

Эти понятия относятся и к синусоидальным ЭДС, напряжению.

Синусоидальную функцию времени можно изобразить вектором, равным амплитуде данной функции, равномерно вращающимся с угловой скоростью w. При этом начальное положение вектора определяется (для t=0) его начальной фазой y_i. На рис.13 показан вращающийся вектор тока I_m и график изменения тока i во времени.

Рис. 13. Изображение синусоидальной величины тока вращающимся вектором.

Проекция вращающегося вектора тока I_m на ось ординат равна мгновенному значению синусоидальной величины тока.

Совокупность векторов на плоскости, изображающих ЭДС, напряжения и токи одной частоты, называют векторной диаграммой.

При исследовании установившихся режимов векторы неподвижны относительно друг друга, а их длина равна действующим значениям электрических величин.