Лабораторная работа. Три лабы Вариант 1. Лабораторная работа 2 исследование сложной резистивной цепи цель работы
![]()
|
1 2 Лабораторная работа № 2 ИССЛЕДОВАНИЕ СЛОЖНОЙ РЕЗИСТИВНОЙ ЦЕПИ Цель работы: 1) изучение методов расчета схем сложных электрических цепей; 2) теоретическая и экспериментальная проверка принципа наложения в линейной цепи; 3) теоретическая и экспериментальная проверка баланса токов в узлах цепи согласно 1-му закону Кирхгофа и баланса напряжений в контурах согласно 2-му закону Кирхгофа; 4) теоретическая проверка баланса мощностей в сложной цепи. Дано ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Рис 2.1 Исходная схема Решение 1. Исключим из исходной схемы источник Е2 и выполним расчёт схемы (Рис 2.2) методом преобразования и определим частичные токи в ветвях схемы, напряжения на отдельных элементах и мощности источника энергии и отдельных приемников от независимого действия только одного источника ЭДС Е1 (Е2 = 0). Результаты расчета запишем в таблицы. 2.2, 2.3 ![]() Рис 2.2 Определим сопротивление на участке «ab» ![]() Общее сопротивление цепи относительно источника Е1 ![]() Определим величину частичных токов (Рис 2.2) ![]() ![]() ![]() Падения напряжений на всех резисторах ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 2. Исключим из исходной схемы источник Е1 и выполним расчёт схемы (Рис 2.3) методом преобразования и определим частичные токи в ветвях схемы, напряжения на отдельных элементах и мощности источника энергии и отдельных приемников от независимого действия только одного источника ЭДС Е2 (Е1 = 0). Результаты расчета запишем в таблицы. 2.2, 2.3 ![]() Рис 2.3 Определим сопротивление на участке «ab» ![]() Общее сопротивление цепи относительно источника Е2 ![]() Определим величину частичных токов (Рис 2.3) ![]() ![]() ![]() Падения напряжений на всех резисторах ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 3. Выполним полный расчет схемы (Рис 2.4) при совместном действии всех источников энергии и определим токи в ветвях схемы и напряжения на отдельных элементах. Результаты расчета запишем в таблицы 2.2 и 2.3 ![]() Рис 2.4 Запишем систему линейных уравнений по законам Кирхгофа ![]() Подставим числовые значения ![]() Произведём арифметические действия ![]() Определим величину токов в ветвях схемы при помощи метода Крамера ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Падения напряжений на всех резисторах ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Таблица 2.2
Таблица 2.3
Экспериментальная часть Соберём схему с одним источником Е1 и измерим величину токов в ветвях и напряжений на всех элементах (Рис 2.5). Результаты измерений занесём в таблицу 2.2 и 2.3 ![]() Рис 2.5 Соберём схему с одним источником Е2 и измерим величину токов в ветвях и напряжений на всех элементах (Рис 2.6). Результаты измерений занесём в таблицу 2.2 и 2.3 ![]() Рис 2.6 Соберём схему с обоими источниками Е1 Е2 и измерим величину токов в ветвях и напряжений на всех элементах (Рис 2.7). Результаты измерений занесём в таблицу 2.2 и 2.3 ![]() Рис 2.7 Выводы Результаты расчётов и результаты измерений в основном совпадают (незначительные расхождения обусловлены погрешностями при округлениях и тем, что измерительные приборы также вносят искажения). Лабораторная работа № 7 ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ НАГРУЗКИ Цель работы: 1) исследование влияния компенсации реактивной мощности на потери мощности в линии электропередачи переменного тока и ее коэффициент полезного действия; 2) исследование влияния компенсации реактивной мощности на напряжение в конце линии. Заданы: 1. Эквивалентная схема исследуемой цепи, состоящая из источника энергии, линии электропередачи, активно-индуктивного приемника энергии и компенсирующего конденсатора (Рис. 7.1). ![]() Рис 7.1 2. Параметры элементов схемы: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 3. Рабочая схема исследуемой цепи (Рис. 7.2). ![]() Рис 7.2 Расчёт 1. Для заданных параметров элементов схемы определим емкость конденсатора С0, необходимую для полной компенсации реактивной мощности нагрузки. ![]() ![]() Расчет режима цепи для каждого значения емкости конденсатора С выполним в комплексной форме по методу двух узлов. Сначала определим узловое напряжение: ![]() ![]() ![]() C = 0 ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Таблица 7.2
По результатам расчетов в выбранных масштабах построим совмещенную графическую диаграмму следующих функций: I1, РR1, и η = f(k) (Рис 7.3). ![]() Рис 7.3 Для трёх расчетных точек ![]() в выбранном масштабе построим векторные диаграммы токов и напряжений (Рис 7.4; 7.5; 7;6) ![]() Рис 7.4 Векторная диаграмма для С = 4,288 мкФ ![]() Рис 7.5 Векторная диаграмма для С = 8,575 мкФ ![]() Рис 7.6 1 2 |