Артикул: 1168616

Раздел:Технические дисциплины (112113 шт.) >
  Теоретические основы электротехники (ТОЭ) (25899 шт.) >
  Цепи переменного синусоидального тока (6937 шт.)

Название или условие:
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4
ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕПИ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА Целью работы
является получение экспериментальных данных для расчета и построения векторных диаграмм разветвленной цепи синусоидального тока; закрепление навыков расчета комплексным методом.
Заданные параметры:
напряжение U = 8.5 В;
частота f = 200 Гц;
индуктивность катушки L = 40 мГн;
ёмкость конденсатора C = 33 мкФ.

Описание:
4.2 Содержание и порядок выполнения работы
В лабораторной работе используют: источник синусоидального напряжения из модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР; измерительные приборы блока ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗЫ; МУЛЬТИМЕТРЫ в режиме измерения синусоидального напряжения; МОДУЛЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ синусоидального тока (амперметры PA1 и PA3). Пассивные элементы цепи выбирают из блока МОДУЛЬ РЕАКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.
Частоту f и параметры пассивных элементов задаёт преподаватель. Рекомендуемые значения представлены в таблице 4.1.
Лабораторная работа состоит из двух частей. В первой части выполняют измерения для расчёта и построения векторных диаграмм напряжения и тока разветвлённой цепи синусоидального тока.
Во второй части выполняют опыты для расчета комплексных сопротивлений участков исследуемой цепи. Полученные данные используют для расчета цепи комплексным методом. Результаты расчета сравнивают с данными, полученными в первой части работы.
 Собрать электрическую цепь по схеме, приведенной на рисунке 4.1 протокола измерений. Тумблер SA2 модуля ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗЫ установить в положение l2.
 Проверить собранную электрическую цепь в присутствии преподавателя.
 Заданные преподавателем величины пассивных элементов установить в блоках МОДУЛЬ РЕЗИСТОРОВ и МОДУЛЬ РЕАКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ. Их величины записать в протокол измерений.
 Включить автоматический выключатель QF блока МОДУЛЬ ПИТАНИЯ и тумблер Сеть модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР. Переключатель Форма установить в положение ~.
4.2.1 Первая часть работы:
 Регулятором Частота модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР, получить заданное преподавателем значения частоты f. Регулятором Амплитуда установить действующее значение напряжения u на выходе модуля 8- 10 В. Записать величины напряжения и частоты в таблицу 1П протокола измерений.
 Изменить действующее значение напряжений u1, u2; токов i1, i2 и i3; активную мощность P, потребляемую цепью, угол φ между напряжением и током на выходе цепи. Измеренные величины занести в таблице 4.2.
 Выполнить предварительные расчёты, указанные в протоколе измерений.
4.2.2 Вторая часть работы:
 Регулятором Амплитуда уменьшить до нуля напряжение на выходе модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР.
 Закоротить участок с напряжением и2. Для этого установить перемычку между гнездами U и com мультиметра РР (мультиметр U2).
 Регулятором Амплитуда модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР установить действующее значение напряжения и на выходе модуля 4-5 В. Записать в табл. 2П результаты измерения U, I, φ модуля ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗЫ (РР).
 Убрать перемычку.
 Закоротить участок с напряжением u1. Для этого установить перемычку между гнёздами U и com мультиметра PP (мультиметр U1).
 Записать в таблицу 4.3 результаты измерений U, I, φ модуля ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗЫ (PP).
 Разомкнуть ветвь с током I3 (I3 = 0). Записать в таблицу 4.3 протокола результаты измерений U, I, φ модуля ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗЫ (PP).
 Восстановить цепь тока I3.
 Разомкнуть ветвь с током I2 (I2 = 0). Записать в таблицу 4.3 результаты измерения U, I, φ модуля ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗЫ (PP).
 Выполнить предварительные расчёты, указанные в протоколе измерений.
 Протокол измерений утвердить у преподавателя.
 Выключить тумблер Сеть модуля ФУНКЦИОНАТЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР и автоматический выключатель QF модуля питания.

4.4 Содержание отчёта
1) Нарисовать схему замещения исследуемой электрической цепи, указать величины параметров цепи
2) По результатам измерений построить в масштабах векторные диаграммы напряжения и тока.
3) Рассчитать токи и напряжения методом преобразований. При расчете из протокола наблюдений взять входное напряжение и комплексные сопротивления ветвей. Все расчеты проводить в комплексной форме. Сравнить результаты расчета с экспериментальными данными (таблица 4.2).
4) Для исследуемой цепи записать в комплексной форме уравнения по законам Кирхгофа. Используя результаты, полученные в п. 3, проверить численно выполнение этих уравнений.
5) Записать уравнения баланса активных и реактивных мощностей. При составлении уравнений расчеты рекомендуется проводить в комплексной форме. Проверить выполнение баланса, используя результаты, полученные в п. 3.

Контрольные вопросы
1. Дайте определения мгновенного значения, амплитуды, периода, частоты, начальной фазы гармонического сигнала, сдвига фаз между напряжением и током.
2. Построить векторную диаграмму токов и напряжений для последовательной и параллельной RLС – цепи.
3. Понятия резистивного, реактивного и полного сопротивления.
4. Как записываются комплексные сопротивления?
5. Как рассчитать комплексную полную мощность?

Подробное решение в WORD+файл MathCad

Поисковые тэги: Векторная (топографическая) диаграмма

Изображение предварительного просмотра:

<b>ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4 <br />ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕПИ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА Целью работы</b> является получение экспериментальных данных для расчета и построения векторных диаграмм разветвленной цепи синусоидального тока; закрепление навыков расчета комплексным методом.<br />Заданные параметры: <br />напряжение U = 8.5 В; <br />частота f = 200 Гц; <br />индуктивность катушки L = 40 мГн; <br />ёмкость конденсатора C = 33 мкФ.

Процесс покупки очень прост и состоит всего из пары действий:
1. После нажатия кнопки «Купить» вы перейдете на сайт платежной системы, где можете выбрать наиболее удобный для вас способ оплаты (банковские карты, электронные деньги, с баланса мобильного телефона, через банкоматы, терминалы, в салонах сотовой связи и множество других способов)
2. После успешной оплаты нажмите ссылку «Вернуться в магазин» и вы снова окажетесь на странице описания задачи, где вместо зеленой кнопки «Купить» будет синяя кнопка «Скачать»
3. Если вы оплатили, но по каким-то причинам не смогли скачать заказ (например, случайно закрылось окно), то просто сообщите нам на почту или в чате артикул задачи, способ и время оплаты и мы отправим вам файл.
Условия доставки:
Получение файла осуществляется самостоятельно по ссылке, которая генерируется после оплаты. В случае технических сбоев или ошибок можно обратиться к администраторам в чате или на электронную почту и файл будет вам отправлен.
Условия отказа от заказа:
Отказаться возможно в случае несоответсвия полученного файла его описанию на странице заказа.
Возврат денежных средств осуществляется администраторами сайта по заявке в чате или на электронной почте в течении суток.

Похожие задания:

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
РЕЗОНАНСЫ В ЦЕПЯХ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА
Цель работы
Исследования явления резонанса в последовательном и параллельном колебательных контурах и определение параметров колебательных контуров.
Задание 1. Напряжение, ток и сдвиг фаз в контурах
Задание 2. Построение векторных диаграмм
Задание 3. Параметры колебательных контуров
Задание 4. Исследование резонансных явлений в колебательных контурах
Задание 5. Построение графиков
Вариант 12

Лабораторная работа № 2
ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА
Цель работы:
исследование соотношений для токов и напряжений в электрической цепи синусоидального тока при последовательном и параллельном соединении конденсатора и катушки индуктивности, а также изучение особых режимов работы таких цепей: резонанса напряжений и резонанса токов.

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 3
Определить параметры пассивного двухполюсника при частоте тока цепи f=50 Гц. Подключение измерительных приборов показано на схеме (рис. П.3.1).
Требуется определить:
1. Параметры двухполюсника R и X.
2. Характер реактивного сопротивления (индуктивное или емкостное).
3. Значение индуктивности или емкости.
4. Коэффициент мощности двухполюсника.
5. Построить векторную диаграмму напряжения и токов двухполюсника.
6. По векторной диаграмме определить добавочную емкость Сд.
Вариант 3

Лабораторная работа №2
Резонанс напряжений

Лабораторная работа № 2
КОМПЬЮТЕРНЫЙ АНАЛИЗ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО КОЛЕБАТЕЛЬНОГО КОНТУРА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОГРАММЫ FASTMEAN
Вариант 8 N = 7

Построить векторные диаграммы для обоих опытов
Вариант 1

Лабораторная работа №5
Резонансы напряжений и токов в цепях синусоидального тока
Цель работы:
исследование цепей синусоидального тока, содержащих соединенные параллельно или последовательно индуктивные и емкостные элементы. Приобретение навыков построения векторных диаграмм и выявления условий резонанса напряжений и токов.
Вариант 78 Rкат= 1.1 Ом, Lкат= 0.225 мГн, φкат= 52.1° (из табл. 4.1)

Практическое занятие №5
ПРОСТЕЙШИЕ ЦЕПИ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА
Задача

Найти мгновенные значения тока или напряжения и показания одного из приборов, указанного в индивидуальном задании.

Задание №8
В сеть переменного тока включены параллельно катушка индуктивности с параметрами R1 L1 и конденсатор емкостью C2.
Определить следующие величины, если сведения о них отсутствуют:
а) токи в параллельных ветвях: I1 (в ветви с индуктивностью), I2 (в ветви с емкостью) и ток в неразветвленной части цепи - I.
б) напряжение U, приложенное к цепи;
в) угол сдвига фаз всей цепи;
г) активные и реактивные мощности в каждой ветви;
д) активную, реактивную и полную мощности, потребляемые всей цепью.
Построить в масштабе векторную диаграмму. Определить емкость, при которой в цепи наступает резонанс.
Вариант 8

Часть 1. Расчет линейных электрических цепей при гармоническом (синусоидальном) воздействии.
Для цепи, соответствующей конкретному варианту, рассчитать:
1. Действующие и мгновенные значения токов всех ветвей.
2. Действующие и мгновенные значения напряжений на всех элементах приемника.
3. Построить в выбранных масштабах для тока и напряжения векторные диаграммы. Диаграммы должны включать токи всех ветвей и напряжений всех элементов цепи.
4. Изобразить на графике мгновенные значения полного тока цепи i(t), напряжение на приемнике электрической энергии (нагрузке) u(t). Показать на графике угол сдвига φ.
5. Построить эквивалентную схему замещения нагрузки, на основании найденных в п.1 комплексных значений Z или Y.
6. Проверить балансы по активной и реактивной мощностям.
Вариант 43