- •Министерство образования республики беларусь
- •Брестский государственный технический университет
- •Кафедра атп и п
- •Методические указания
- •По выполнению лабораторных работ по курсам
- •Часть I Электрические цепи. Брест 2001.
- •Содержание
- •Работа № 1.0. Электрические приборы и измерения.
- •1.Введение.
- •1.2. Классификация измерительных приборов.
- •1.3. Маркировка измерительных приборов.
- •2.Системы электроизмерительных приборов.
- •2.1. Магнитоэлектрическая измерительная система.
- •2.2 Приборы электромагнитной системы.
- •2.3. Приборы электродинамической системы
- •2.4. Приборы индукционной системы.
- •4. Методы измерения.
- •4.1. Измерение тока.
- •4.2. Измерение напряжения.
- •4.3. Измерение мощности.
- •Для всей цепи
- •4.4. Измерение сопротивлений.
- •Краткие теоретические сведения.
- •Краткие теоретические сведения.
- •Краткие теоретические сведения.
- •I латр
- •Контрольные вопросы.
- •Краткие теоретические сведения
- •Генератор потребители
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Краткие теоретические сведения.
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Работа n 1.7 измерение активной мощности в цепи
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендованная литература
Краткие теоретические сведения.
Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей. Если произвести определенные преобразования, такую цепь можно представить эквивалентной цепью с последовательным или параллельным соединением элементов [Л.1,3].Рассмотрим параллельную схему соединения рис.1.3.1. Для этой схемы соединения напряжение будет одинаковым для всех параллельных ветвей. Ток неразветвленного участка, согласно первому закону Кирхгофа, равен , где I1=Uy1; I2=Uy2; -полная проводимость первой ветви; реактивная проводи-мость второй ветви. Для “ идеальной ” (R=0) катушки индуктивности, g1=0, a y1=в1. В частном случае, когда в1= в2, , a I=0,т.e. при условии равенства реактивных проводимостей параллельных ветвей в цепи возникает режим резонанса токов, для которого характерны некоторые особенности: Ток ucточника.
I = Uy = Ug ; ;
I латр
I1 I2 ~220B
C2
L1
R1
Pиc.1.3.1. Электрическая схема цепи.
Анализ явления резонанса токов поясним с помощью векторной диаграммы. Построение векторной диаграммы (рис.1.3.2.) начинаем с общего вектора напряжения U. Дaлeе, в принятом масштабе, откладываем вектор тока второй ветви, I2 = Ub2 ;
При R2 0 φ2=-90˚. Из конца вектора I2 откладываем вектор I1.
I2 I1
MI =… ; MU =…
2
U
1
I a
Рис.1.3.2.Векторная диаграмма электрической цепи.
Поскольку угол 1 не определен положение вершины “а” треугольника токов определим методом засечек согласно уравнения ,. составленному о первому закону Кирхгофа.
Для идеальной катушки индуктивности R01= 0; g1= =0; 1=90; cos=0
Для реальной катушки индуктивности R1>0; 1<90; . Режим резонанса токов может быть опасен при bL=bC>>g ,т.е. при больших L и C.Тогда UbL=UbC>>Ug; I1=I2>>I. При больших (нерасчетных) токах в потребителях (L, С) может возникнуть оплавление или возгорание изоляции.
С точки зрения передачи энергии режим близкий к резонансу токов всегда благоприятный, в связи с повышением коэффициента мощности и КПД линии электропередачи.
Порядок выполнения работы.
1. Собрать схему рис.1.3.3.
2. Установить с помощью автотрансформатора (ЛАТРа) напряжение 150 В и поддерживать его во время опыта неизменным. Не производя записей измерений, убедиться, что при изменении емкости от минимального до максимального (или наоборот) значения токов неразветвленной части схемы сначала убывает, а затем возрастает. Изменяя емкость повторно, произвести измерения параметров цепи, таким образом, чтобы состояние близкое к резонансному пройти с меньшим "шагом" изменения емкости С. Результаты измерений занести в табл.
ЛАТР
L
R C
~220B
Рис.1.3.3. Электрическая схема лабораторной установки.
Таблица
|
|
измерено |
||||
N п |
С [мкФ] |
U [B] |
I [A] |
I1 [A] |
I2 [A] |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
…… |
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
3. По данным опыта построить, в принятых масштабах:
три векторные диаграммы для режимов резонанса, до и после резонанса . Последние две построить для величины емкости наиболее удаленной от резонансной.
2) график зависимости I = f(C).