отчеты по лаб раб. Отчет по лабораторной работе Однофазная неразветлённая электрическая цепь синусоидального тока
![]()
|
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования <<Южно-Уральский государственный университет>> Кафедра <<Теоретические основы электортехники>> Отчет по лабораторной работе Однофазная неразветлённая электрическая цепь синусоидального тока Выполнил: _____________ Группа: _______________ Проверил______________ Дата: _________________ Челябинск 201_ Цель работы Исследовать электрическое состояние линейной неразветвлённой электрической цепи синусоидального тока при различных приёмниках. Определить экспериментально параметры электрической цепи. Научится строить векторные диаграммы, а также проверять выполнение законов Кирхгофа в цепи синусоидального тока. Изучить резонансные явления в последовательной электрической цепи. Расчётное задание Исходные данные для расчёта Таблица 1
Расчётные схемы электрических целей ![]() а) б) в) Рис. 1. Электрические схемы а) резистора б) индуктивной катушки в) конденсатора 2.3. Расчёт цепи с резистором (рис. 1 а) Напряжение питания ![]() Ток в резисторе R1 ![]() Активная мощность в резисторе R1 ![]() Угол сдвига фаз в цепи с резистором ![]() Коэффициент мощности в цепи ![]() Ток цепи в комплексной форме IR = 2.4. Расчёт цепи с индуктивной катушкой (рис. 1б) Реактивное (индуктивное) сопротивление индуктивной катушки ![]() Полное сопротивление индуктивной катушки ![]() Угол сдвига фаз в индуктивной катушке ![]() Сопротивление катушки в комплексной форме ![]() Напряжение питания ![]() Ток в цепи катушки ![]() Активная мощность в цепи ![]() Реактивная мощность в цепи ![]() Полная мощность в цепи ![]() Коэффициент мощности цепи ![]() 2.5. Расчёт цепи с конденсатором (рис. 1в) Ёмкостное сопротивление конденсатора ![]() Угол сдвига фаз в конденсатора ![]() Сопротивление конденсатора в комплексной форме ![]() Напряжение питания ![]() Ток в цепи конденсатора ![]() Реактивная(ёмкостная)мощность конденсатора ![]() ![]() ![]() ![]() ____B ____A ____B ____A ____B ____A Результаты расчётов цепей с резистором ,с индуктивной катушкой, с конденсатором занести в табл. 2 в графу “Расчёт”. По результатам расчётов построить векторные диаграммы (рис. 2 а,б,в). ![]() а) б) в) Рис. 2. Векторные диаграммы для цепей : а) с резистором б)с индуктивной катушкой в) с конденсатором 2.6. Расчёт цепи с последовательным соединением резистором, индуктивной катушки и конденсатора. ![]() Рис. 3. Схема электрической цепи Расчётные формулы: Активное сопротивление всей цепи ![]() Реактивное сопротивление всей цепи X= Полное сопротивление всей цепи ![]() Угол сдвига фаз в цепи φ= Полное сопротивление всей цепи в комплексной форме ![]() Ток в цепи ![]() Ток в цепи в комплексной форме ![]() Напряжение на резисторе ![]() Напряжение на индуктивной катушке ![]() Напряжение на конденсаторе ![]() Активная мощность резистора ![]() Активная мощность индуктивной катушки ![]() Реактивная (индуктивная)мощность индуктивной катушки ![]() Реактивная(емкостная) мощность индуктивной катушки ![]() Активная мощность всей цепи ![]() Реактивная мощность всей цепи ![]() Полная мощность всей цепи ![]() Коэффициент мощности всей цепи ![]() Результаты расчётов занести табл.3 в графу “Расчёт”. По результатам расчётов построить векторную диаграмму (рис. 4) , треугольники сопротивлений (рис. 5а) и мощностей (рис. 5б) ![]() ![]() ____B ____A ![]() Рис 4. Векторная диаграмма ![]() Рис. 5 Треугольники сопротивлений (а) и мощностей (б) 2.7. Расчёт ёмкости конденсатора для возникновения в цепи Zk , Xk резонанса напряжений C0 = ![]() ![]() Экспериментальная часть 3.1.Исследование целей с резистором R1, индуктивной катушкой Zk ,конденсатором C(XC) ![]() Рис. 6. Принципиальная схема электрической цепи Результаты измерений занести в табл. 2 в графу “Эксперимент” 3.2. Расчёт параметров элементов по экспериментальным данным табл.2 ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Результаты расчётов занести в табл.2 в графу “Вычислено” Таблица 2
3.3 Исследование цепи с последовательным соединением резистора R1, индуктивной катушки Zk и конденсатора С. Таблица 3
Результаты измерений занести в таблицу 3 в графу “Эксперимент” 3.4 Расчёт мощностей элементов цепи по экспериментальным данным табл.3 ![]() ![]() QC = Qk = Вывод Ответы на контрольные вопросы : Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования <<Южно-Уральский государственный университет>> Кафедра <<Теоретические основы электротехники >> Отчет по лабораторной работе ОДНОФАЗНАЯ РАЗВЕТЛЁННАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА Выполнил: _____________ Группа: _______________ Проверил______________ Дата: _________________ Челябинск 201_ Цель работы Исследовать электрическое состояние линейной разветвлённой цепи синусоидального тока при различных условиях и выявить условия возникновения резонанса токов. Исследовать влияние ёмкости конденсатора на коэффициент мощности. Построить по опытным данным векторные диаграммы напряжения и токов. Расчётное задание Исходные данные для расчёта Таблица 1
Расчет электрической цепи с параллельным соединением индуктивной катушки, резистора и конденсатора ![]() Рис. 1. Схема электрической цепи 2.2.1 Расчет сопротивления всех элементов: – реактивное (индуктивное) сопротивление индуктивной катушки ![]() – полное сопротивление индуктивной катушки ![]() – коэффициент мощности индуктивной катушки ![]() – угол сдвига фаз в ветви с индуктивной катушкой ![]() – ёмкостное сопротивление конденсатора ![]() 2.2.2. Расчет токов во всех ветвях – ток в резисторе R1 ![]() ![]() – ток в индуктивной катушке ![]() ![]() – ток в конденсаторе ![]() По результатам расчетов построить в масштабе векторную диаграмму, и по построенной векторной диаграмме определить входной ток I всей цепи Рис 2. Векторная диаграмма 2.2.3. Расчет входного тока I всей цепи – активную составляющую тока в неразветвлённой части электрической цепи ![]() – активную составляющую тока резистора ![]() – активную составляющую тока индуктивной катушки ![]() ![]() активную составляющую тока конденсатора ![]() ![]() реактивную составляющую тока в неразветвлённой части электрической цепи ![]() реактивную составляющую тока резистора ![]() – реактивную (индуктивную) составляющую тока индуктивной катушки ![]() – реактивную (ёмкостную) составляющую тока конденсатора ![]() ![]() – ток в неразветвлённой части электрической цепи (входной ток) ![]() угол сдвига фаз между током и напряжение в неразветвлённой части электрической цепи ![]() По данным расчета построить векторную диаграмму 2.2.4. Расчет мощностей – Активная мощность цепи с резистором R1 ![]() – Активная мощность цепи с индуктивной катушкой ![]() – Активная мощность всей цепи ![]() – Реактивная (индуктивную) мощность индуктивной катушки ![]() – Реактивная (ёмкостную) мощность конденсатора ![]() – Реактивная мощность всей цепи ![]() – Полная мощность всей цепи ![]() – Коэффициент мощности электрической цепи ![]() Результаты расчетов пункты 2.2.1, 2.2.2, 2.2.3, 2.2.4 занести в табл. 2 в графу расчет. Экспериментальная часть 3.1. Исследование электрической цепи с параллельным соединением индуктивной катушки, резистора и конденсатора ![]() Рис. 3. Принципиальная схема электрической цепи Таблица 2
3.1.2. Расчёт активной Ia и реактивной Ip составляющей тока I: Ia= Ip= 3.2. Исследование влияния ёмкости конденсатора С, включённого параллельно индуктивной катушке ZK, на потребляемый из сети ток I, активную P, реактивную Q и полную Sмощности цепи, на коэффициент мощности цепи cos . Таблица 3
3.2.1. Расчёт активной Ia и реактивной Ip составляющей тока I: Ia= Ip= 3.2.2. Расчет емкости для повышения cos φ до 1. cos φ=1, а =0, если Ip=IC , тогда ![]() ![]() следовательно ![]() Построить по данным измерений и вычислений (табл. 3) векторные диаграммы и зависимость общего тока I и коэффициента мощности цепи ![]() ![]() ![]()
Рис. 4. Векторные диаграммы ![]() Рис. 5. Графики I=f(C) иcos=f(C) Выводы ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Ответы на контрольные вопросы : ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ |