ргз геотехгология. Исследование свойств основных элементов электрических цепей и определение их параметров по опытным данным на переменном токе
 Скачать 0.52 Mb.
|
|
Цель работы–исследование свойств основных элементов электрических цепей и определение их параметров по опытным данным на переменном токе. Краткие теоретические основы Резистором (сопротивлением) называется идеализированный элемент электрической цепи, в котором происходит необратимый процесс преобразования электрической энергии в тепловую. Магнитные и электрические поля вокруг резистора отсутствуют. В цепи переменного тока:  где Im - амплитуда тока, ψi - начальная фаза тока, ψu - начальная фаза напряжения. Временная и векторная диаграммы напряжения и тока в резисторе (рис. 1)  Рис. 1 – Временная и векторная диаграммы напряжения и тока на резисторе Активная, реактивная и полная мощности сопротивления:  Индуктивная катушка Индуктивным элементом электрической цепи называют такой идеализированный элемент, в котором происходит только процесс накопления энергии в магнитном поле. Электрическое поле вокруг такого элемента отсутствует, а протекание тока не сопровождается выделением тепла. Индуктивностью L называется элемент электрической цепи, в котором накапливается энергия магнитного поля. Количественно индуктивность определяется отношением потокосцепления самоиндукции к току в данном элементе. Индуктивное сопротивление линейно зависит от частоты В идеальной индуктивности ток отстаёт от напряжения на 90°  Рис. 2 – частотная хар-ка катушки индуктивности  Рис. 3 – Диаграммы напряжения и тока в идеальной индуктивности  Активная, реактивная и полная мощности идеальной катушки индуктивности т  ак как φ = 90°. В реальных катушках индуктивности часть электрической энергии преобразуется в тепловую энергию, т.е. катушка обладает не только индуктивностью L, но и активным сопротивлением Rk. Эквивалентная схема замещения реальной катушки индуктивности пред- ставлена на рис. 4.    Рис. 4 Ёмкость С - элемент электрической цепи (конденсатор), в котором накапливается энергия электрического поля. Количественно ёмкость определяется выражением: Если при возрастании напряжения ток i> 0, то ток и напряжение совпадают по направлению, энергия электрического поля в конденсаторе возрастает. При убывании напряжения ток также уменьшается, энергия возвращается обратно к источнику. Е  сли напряжение на ёмкости меняется по закону синуса т  о В идеальной ёмкости ток опережает напряжение на 90°  Рис. 5 – Зависимость модуля ёмкостного сопротивления конденсатора от частоты  Рис. 6 – Кривые напряжения и тока ёмкостного сопротивления Активная, реактивная и полная мощности идеального конденсатора составляют соответственно    Реальные конденсаторы характеризуются не только ёмкостью С, но и активным сопротивлением RС или проводимостью gC, учитывающими потери энергии в диэлектрике. Эквивалентная схема замещения реального конденса- тора представлена на рис.7    Рис. 7 Таблицы:
Графики:    | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||