Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Омский государственный университет путей сообщения

Кафедра: Теоретические основы электротехники

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАСЧЕТ ЦЕПЕЙ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА

Расчетно-экспериментальная работа №2

по дисциплине «Электротехника»

Студент группы 41 Е:

_________Волосникова И.Ю.

Руководитель:

_________Зверев А.Г.

Омск 2012

Цель работы:

1. Экспериментальное и расчетное определение эквивалентных параметров цепей переменного тока, состоящих из различных соединений активных, реактивных и индуктивно связанных элементов.

2. Применение символического метода для расчета цепей переменного тока.

3. Расчет цепей с взаимной индукцией.

4. Проверка баланса мощностей.

5. Исследование резонансных явлений в электрических цепях.

6. Построение векторных топографических диаграмм.

Опытная часть

1. Собрать схему для определения параметров элементов цепи по методу трех приборов (вольтметра, амперметра, ваттметра) (Рисунок 1). Напряжение в схеме регулируется лабораторным автотрансформатором (ЛАТР).

Рисунок 1

Поочередно подключить к выходным зажимам 2 – 2^/ схемы реостат, катушки индуктивности и конденсатор (элементы 1, 2, 3, 4 Рисунка 2). Произвести измерения напряжения U, тока I, мощности P и результаты занести в Таблицу 2.1.

Рисунок 2

2. Присоединить к зажимам 2 – 2^/ схемы последовательно включенные конденсатор, реостат, катушки индуктивности. В полученной схеме (Рисунок 3) измерить напряжение U, ток I, мощность P и результаты измерений занести в Таблицу 2.2.

Рисунок 3

3. Определить с помощью осциллографа действующее значение тока I в цепи и занести полученное значение в Таблицу 2.2. Для этого подать на вход канала 1 осциллографа напряжение с реостата R.

4. Определить с помощью осциллографа действующее значение напряжения на первой катушке U_к1 и занести полученное значение в Таблицу 2.2. С этой целью напряжение U_к1 подать на вход канала 2 осциллографа.

Рисунок 4 – Показания осциллографа

5. Определю с помощью осциллографа действующее значение напряжения на первой катушке UK1 и сведу полученное значение в таблицу 3.

UK1m = 8,1B

6.Определить период T, частоту тока в цепи, фазовый сдвиг между напряжением и током катушкиI. Результат измерения угла занести в Таблицу 2.1.

7.Начертить схему подключения осциллографа для наблюдения кривых тока и напряжения на конденсаторе в схеме, представленной на Рисунке 4. Определить фазовый сдвиг между напряжением и током, результат занести в Таблицу 2.1.

8.Собрать схему смешанного соединения элементов (Рисунок 5) и подключить ее к зажимам 2 – 2^/ схемы, приведенной на Рисунке 1. Произвести измерения токов, напряжений, активной мощности. Результаты занести в Таблицу 2.3.

Рисунок 5

9.Подключить к зажимам 2 – 2^/ схемы последовательно включенные катушки индуктивности (Рисунок 6). При одном и том же напряжении провести измерения тока и активной мощности для трех случаев:

• Согласное включение;

• Встречное включение;

• Отсутствие магнитной связи (М=0) – катушки разнесены или их оси перпендикулярны.

Измеренные токи, напряжения и мощности занести в Таблицу 2.4.

Рисунок 6

10.Подключить к зажимам 2 – 2^/ схемы последовательно включенные катушку 1, конденсатор и реостат (Рисунок 7). Исследовать резонанс напряжений, предварительно определив из условия для входного реактивного сопротивления величину резонансной емкости.

Измерить при одном и том же входном напряжении U=40-50 В для трех значений емкости С (,,) токI и мощность P; фазовый сдвиг между напряжением и током (осциллографом); напряжения на участкахab, bc и ac (электронным вольтметром, подключаемым поочередно к точкам a и b, b и с, a и с). Результаты занести в Таблицу 2.5.

Рисунок 7

Рисунок 8 – Резонанс напряжений -

Рисунок 9 – Показания осциллографа при

Рисунок 10 – Показания осциллографа при