Артикул: 1168617

Раздел:Технические дисциплины (112114 шт.) >
  Теоретические основы электротехники (ТОЭ) (25900 шт.) >
  Цепи несинусоидального тока (738 шт.)

Название или условие:
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 11
ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИНЕЙНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ НЕСИНУСОИДАЛЬНОГО ПЕРИОДИЧЕСКОГО ТОКА
Целью работы
является экспериментальное подтверждение метода расчета цепи несинусоидального периодического тока.

Описание:
11.2 Содержание и порядок выполнения работы
В лабораторной работе экспериментально подтверждается метод расчета цепи несинусоидального тока, основанный на принципе наложения. Проводится два опыта.
В первом опыте исследуют электрическую цепь с напряжением на входе в форме знакопеременных импульсов (рисунок 11.1).
Во втором опыте на вход цепи подают напряжение синусоидальной формы, равное первой, третьей и пятой гармонике разложения исходного напряжения в ряд Фурье.
11.2.1 Первый опыт
Включить автоматический выключатель QF блока МОДУЛЬ ПИТАНИЯ, тумблеры Сеть модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР и SA1 блока МОДУЛЬ ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗЫ. Переключатель Форма модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР установить в положение . Регулятором Частота установить частоту f =50 Гц. Регулятором Амплитуда установить величину действующего значения напряжения U = 7 В.
Включить ОСЦИЛЛОГРАФ. Настроить нулевое значение сигнала, повернуть ручку регулятора вертикальной развертки до упора по ходу часовой стрелки.
Подключить Вход 1 осциллографа к источнику. Настроить ручки горизонтальной развертки осциллографа таким образом, чтобы на экране полностью укладывался один период колебаний. Установить переключатель усиления по напряжению таким образом, чтобы максимально использовалась площадь экрана. Используя масштаб mU на переключателе усиления по напряжению убедиться, что амплитуда входного напряжения составляет U_m=7 В. В остальных опытах использовать указанный порядок настройки осциллографа.
Подключить Вход 1 осциллографа к резистору R. Срисовать на кальку с экрана ОСЦИЛЛОГРАФА кривую зависимости uR(t) . На рисунке написать масштаб mU .
Подключить Вход 1 осциллографа к конденсатору С. Срисовать на кальку с экрана ОСЦИЛЛОГРАФА кривую зависимости uC(t). На рисунке написать масштаб mU.
Измерить приборами модуля ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗЫ действующие значения напряжения u и тока i, активную мощность Р. Вольтметром РР блока МОДУЛЬ МУЛЬТИМЕТРОВ измерить напряжение на конденсаторе С. Измеренные значения занести в таблицу 11.1 протокола измерений.

11.2.2 Второй опыт
В протоколе измерений рассчитать действующие значения гармонических составляющих входного напряжения.
Переключатель Форма модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР установить в положение ~.
Регулятором Амплитуда установить величину действующего значения основной гармоники U(1) входного напряжения.
Измерить приборами модуля ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗЫ действующие значения напряжения u и тока i, активную мощность Р. Вольтметром РР блока МОДУЛЬ МУЛЬТИМЕТРОВ измерить напряжение на конденсаторе С. Измеренные значения занести в таблицу 11.1. Указанный порядок измерений использовать в следующих опытах.
Регулятором Частота установить на выходе модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР частоту f = 150 Гц. Регулятором Амплитуда установить величину действующего значения третьей гармоники U(3) входного напряжения.
Выполнить измерения. Измеренные значения занести в таблицу 11.1.
Регулятором Частота установить на выходе модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР частоту f = 250 Гц. Регулятором Амплитуда установить величину действующего значения пятой гармоники U(5) входного напряжения.
Выполнить измерения. Измеренные значения занести в таблицу 11.1.
Выполнить указанные в протоколе измерений расчеты.
Прикрепить осциллограммы сигналов к протоколу наблюдений.
Протокол измерений утвердить у преподавателя.
Выключить тумблеры Сеть модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР и SA1 блока МОДУЛЬ ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗЫ. Выключить ОСЦИЛЛОГРАФ.
Выключить автоматический выключатель QF блока МОДУЛЬ ПИТАНИЯ.

11.4 Содержание отчета
1) Нарисовать схему замещения электрической цепи. Перенести данные из протокола наблюдений.
2) Рассчитать коэффициенты искажения kиcI, kиcU и коэффициент мощности.
3) По данным опыта 2 записать мгновенные значения входного напряжения, тока и напряжения на конденсаторе как суммы первой и высших гармоник.
4) Рассчитать методом наложения мгновенные и действующие значения тока и напряжения на конденсаторе, а также активную мощность. Расчет выполнить в комплексной форме для 1-й и 3-й гармоник. Результаты расчета представить в таблице и сравнить с экспериментом.
5) Нарисовать зависимости i(t)=i(1)(t)+i(3)(t) и uC(t)=uC(1)(t)+uC(3)(t). На этом же рисунке показать экспериментальные зависимости i(t) и uC(t).

Подробное решение в WORD+файл MathCad

Поисковые тэги: Метод наложения

Изображение предварительного просмотра:

<b>ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 11<br /> ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИНЕЙНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ НЕСИНУСОИДАЛЬНОГО ПЕРИОДИЧЕСКОГО ТОКА <br /> Целью работы</b> является экспериментальное подтверждение метода расчета цепи несинусоидального периодического тока.

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:

Дано: R = 20 Ом, ωL = 20 Ом, 1/ωC = 40 Ом
u(t)=20+100√2sinωt+200√2sin2ωt
Определить i(t) и показания вольтметра

Для цепи, приведенной на рисунке u= 20+10sinωt+√2•5sin(2ωt-30°), R = 2 Ом, R1 = 2 Ом, R2 = 2 Ом, XL = 4 Ом, XC = 8 Ом.
Найти выражение для тока в неразветвленной части цепи. Определить суммарную активную и реактивную мощность цепи (5 б).

Задан ток на участке цепи i=20+7√2sinωt+25√2sin3ωt. Определить напряжение на катушке, если L = 0.01 Гн, ω = 200 рад/с.
Расчёт линейной цепи при несинусоидальных напряжениях и токах
Для электрической цепи, соответствующей номеру варианта, выполнить следующее:
1. Разложить аналитически в ряд Фурье заданную в виде графика периодическую синусоидальную ЭДС e=f(ωt). Написать уравнение мгновенного значения ЭДС.
2. Определить действующее значение несинусоидальной ЭДС.
3. Вычислить токи гармоник на неразветвленном участке цепи и записать закон изменения суммарного тока.
4. Построить в масштабе гармоники входного напряжения и их графическую сумму, а также заданную кривую (в одних осях).
5. Построить в масштабе графики гармоник токов и их графическую сумму.
6. Определить активную, реактивную и полную мощности, а также коэффициент мощности и коэффициент искажения.
Вариант 11

Дано: R = 20 Ом, L1 = 40 мГн, L2 = 0.05 Гн, C = 200 мкФ, ω = 3000 рад/с
u(t) = 20+50√2sinωt+30√2sin(2ωt-π/4)
Определить i(t) и показания амперметра

Задача № 4.11
Найти показание ваттметра и амперметра электромагнитной системы.
u(t)=10+20sin(1000t)
R = 800 Ом, C = 2.5 мкФ, L1 = 0.5 Гн, L2 = 0.8 Гн, M = 0.2 Гн.

e=200+300sinωt+100sin2ωt
V=Uab
R = 20 Ом;
R1 = 20 Ом
ωL1 = 20 Ом;
ωL2 = 10 Ом;
1/ωC2 = 40 Ом;
Найти:
1) Uab(t)-?
2) V-?
3) Ки (коэффициент искажений) для Uab-?

Дано: R = 9 Ом, ωL = 9 Ом, 1/ωC = 18 Ом
u(t)=12+12sinωt+6sin2ωt
Определить i(t) и показания амперметра.

Лабораторная работа 11
ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕПЕЙ С НЕСИНУСОИДАЛЬНЫМИ ТОКАМИ
Цель работы.
Экспериментальная проверка метода разложения периодической несинусоидальной функции в тригонометрический ряд Фурье; исследование работы линейной цепи при воздействии несинусоидального периодического напряжения.

Задан ток на участке цепи i(t)=30√2sinωt+5√2sin3ωt, А. Определить напряжение на катушке, если ω = 100 рад/с и L = 0.01 Гн.