Последовательное соединение катушек

Принципиальная схема исследуемой электрической цепи представлена на рис. 2.

Таблица 2П

Согласное соединение катушек	Встречное соединение катушек
U, B	I, мА	U1, B	U2, B	φ, град	U, B	I, мА	U1, B	U2, B	φ, град
Ом	Ом

Параллельное соединение индуктивно связанных катушек

Принципиальная схема исследуемой электрической цепи представлена на рис. 5.

Сопротивления амперметров R_А = Ом.

Таблица 3П

Работу выполнил:____________________________________________________________

Работу проверил:____________________________________________________________

Содержание отчета

1. Отчет должен содержать титульный лист с темой лабораторной работы, датой оформления, информацией о студенте: фамилия, курс и группа.

2. Нарисовать схему электрической цепи для определения параметров R_K, X_L, X_M индуктивно связанных катушек.

3. По экспериментальным данным (табл. 1П протокола измерений) рассчитать параметры схемы замещения катушек, их сопротивление, индуктивность, взаимную индуктивность и коэффициент связи. Результат представить в таблице:

4. Нарисовать схему последовательного соединения катушек.

5. По данным п.2 и действующему значению тока из табл. 2П рассчитать действующие значения напряжений U_RK, U_X, U_M, U₁ и U₂ для согласного включения катушек.

6. Построить в масштабах векторную диаграмму тока и напряжения для согласного включения катушек.

7. По данным п.2 и действующему значению тока из табл. 2П рассчитать действующие значения напряжений U_RK, U_X, U_M, U₁ и U₂ для встречного включения катушек.

8. Построить в масштабах векторную диаграмму тока и напряжения для встречного включения катушек.

Сделать вывод о влиянии включения катушек на сопротивление цепи.

9. Нарисовать схему параллельного соединения катушек.

10. По данным п.2 и действующим значениям токов из табл. 3П рассчитать напряжения на всех участках цепи для согласного включения катушек.

11. Построить в масштабах векторную диаграмму тока и напряжения для согласного включения катушек. Начинать построение векторной диаграммы следует с изображения треугольника токов по первому закону Кирхгофа. Поскольку индуктивность L₁ ,больше, то вектор тока может отставать от вектора тока .

12. По данным п.2 и действующим значениям токов из табл. 3П рассчитать напряжения на всех участках цепи для встречного включения катушек.

13. Построить в масштабах векторную диаграмму тока и напряжения для встречного включения катушек. Начинать построения следует с изображения треугольника токов по первому закону Кирхгофа. Поскольку индуктивность L₁ ,больше, то вектор тока может отставать от вектора тока .

Сделать вывод о влиянии включения катушек на сопротивление цепи.

4. Вопросы для самопроверки

4.1. В каком случае входное сопротивление цепи будет больше: при последовательном встречном или последовательном согласном соединениях индуктивно связанных катушек?

4.2. Как определить X_M, если известны реактивные сопротивления цепи при согласном X_согл и Х_встр соединениях?

4.3. Определить показание вольтметра, включенного параллельно одной катушке при последовательном встречном их соединении.

4.4. Постройте векторную диаграмму воздушного трансформатора, если нагрузка имеет емкостный характер.

4.5. Вычислите мощность, передаваемую из первичной обмотки во вторичную в режиме короткого замыкания воздушного трансформатора.

4.6. Две индуктивно связанные катушки имеют коэффициент связи К = 0,8 и сопротивление магнитной связи Х_М = 80 м. Определить реактивное сопротивление первой катушки Х_L1, если сопротивление второй Х_L2 = 250 м.

4.7. В режиме холостого хода воздушного трансформатора напряжение на выходных зажимах U₂₀ = 30 В. Определить ток в первичной обмотке, если известно, что реактивные сопротивления обмоток одинаковы Х_L1 = Х_L2 = 200 Ом, а коэффициент связи К = 0.1.

4.8. Две реальные катушки соединены параллельно. Одноименные зажимы катушек подсоединены к одному узлу. Запишите уравнения по законам Кирхгофа для данной схемы. Как следует изменить эти уравнения, если катушки будут соединены разноименными зажимами в одном узле?

4.9. При согласном последовательном соединении двух катушек напряжение на одной из них U₁ = 12 В, а ток в цепи I = 2 А. Определите активное сопротивление катушки r₁, если Х_М = 10 Ом, а Х_L1 = 380 м.

5. Приложение

Примерный бланк отчета по лабораторной работе

Вятский государственный университет

Кафедра электротехники и электроники

Отчет по лабораторной работе №5

«Исследование цепи синусоидального тока

С индуктивно связанными элементами»

Работу выполнил: ______________

Работу проверил: ______________

Киров 2011 г.