Главная страница
Навигация по странице:

  • Кафедра «Колебания»

  • Специальность

  • Цель работы

  • Лаба 2. Лабораторная работа ЭМК 19. Изучение вынужденных колебаний на примере цепи переменного тока


    Скачать 54.37 Kb.
    НазваниеИзучение вынужденных колебаний на примере цепи переменного тока
    АнкорЛаба 2
    Дата27.10.2022
    Размер54.37 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаЛабораторная работа ЭМК 19.docx
    ТипЛабораторная работа
    #757920

    Министерство образования и науки Республики Казахстан

    Некоммерческое АО «Алматинский университет энергетики и связи

    имени Гумарбека Даукеева»»

    Институт электроэнергетики и электротехники

    Кафедра «электрические машины и электропривод»
    Кафедра «Колебания»

    Лабораторная работа № 1 ЭМК-19

    По дисциплине «Физика»

    Тема: Изучение вынужденных колебаний на примере цепи переменного тока

    Специальность: Электро-энергетика

    Выполнил: Белоногов А.В

    Студент группы: ВИЭд-21

    Принял: Алджамбекова Г.


    Алматы 2022г


    3 Лабораторная работа ЭМК – 19. Изучение вынужденных коле- баний на примере цепи переменного тока


    Цель работы: изучить процесс возникновения вынужденных колеба- ний в цепи, содержащей активное сопротивление, индуктивность и емкость, овладеть методами определения индуктивности катушки, емкости конденс а- тора в цепи переменного тока, расчета полного сопротивления (импеданса).

    Задачи:


    • определить емкость конденсатора и индуктивность катушки;рассчитать импеданс последовательно включенных сопротивления, индуктивности и емкости;

    • проверить справедливость закона Ома для переменного тока.



      1. Методика работы



    Рассмотрим изображенную на рисунке 19.1 цепь, состоящую из после- довательно соединенных резистора сопротивлением R, катушки индуктивно- стью L и конденсатора емкостью С, на концы которой подается переменное напряжение. В цепи возникает переменный ток, вызывающий на всех элемен- тах цепи соответствующие падения напряжения UR, ULи Uс.



    Рисунок 19.1




    Рисунок 19.2
    На рисунке 19.2 представлена векторная диаграмма амплитуд падений

    напряжений на резисторе (UR R Im ), катушке (UL Im ), конденсаторе


    c

    m
    (U I ). Амплитуда Um приложенного напряжения должна быть равна

    векторной сумме амплитуд этих напряжений. Из рисунка 19.2 следует, что амплитуда силы тока имеет значение

    Im .

    (19.1)



    Уравнение (19.1) имеет вид закона Ома, стоящее в знаменателе форму- лы выражение

    Z (19.2)

    называется полным электрическим сопротивлением или импедансом, а вели-

    чина X

    XL Xc

    • реактивным сопротивлением. Реактивное сопро-

    тивление цепи зависит от того, какие элементы и как включены в цепь. До- пустим, что можно положить равными нулю R и L. Тогда, согласно указан- ным выше формулам

    Im (19.3)


    1

    где c

    денсатор, то

    Xc - емкостное сопротивление. Если в цепи отсутствует кон-


    Im (19.4)
    где LXL- индуктивное сопротивление.
      1. Описание экспериментальной установки


    Для изучения закона Ома для переменного тока используется схема, приведенная на рисунке 19.3.




    Рисунок 19.3

    Действующие (или эффективные) значения напряжения U и тока I определяют по по- казаниям вольтметра и амперметра соот- ветственно. Сопротивление Z нагрузки находят из уравнения

    Z U, (19.5)

    I



    т.к. действующие значения I и U . Включив в качестве нагрузки

    конденсатор, можно определить его емкость, исходя из (19.3) и (19.5),

    C (19.6)

    Включив в цепь катушку индуктивности, можно определить ее индук- тивность, используя (19.4) и (19.5).

    L . (19.7)

      1. Порядок выполнения работы и обработка результатов изме- рений


        1. Собрать измерительную схему, включив в качестве нагрузки конденсатор емкостью С.

        2. Снять показания приборов. Измерения провести не менее 3-х раз, изменяя ток и напряжение с помощью переменного сопротивления R. Данные записать в таблицу 19.1.

        1. Включить в качестве нагрузки катушку индуктивностью L и про- делать измерения п.19.3.2.

        2. Включить последовательно соединенные конденсатор и катушку индуктивности, проделать измерения п.19.3.2.

        3. Рассчитать по формулам (19.6) и (19.7) емкость конденсатора и индуктивность L катушки.

        4. Используя найденные значения L и С вычислить полное сопро- тивление Z по формуле (19.2) и сравнить экспериментальное значение (п.19.3.4) с рассчитанными по (19.2).

        5. Определить погрешность измерений: доверительный интервал при доверительной вероятности 0,95.

        6. Сделать анализ результатов и сформулировать выводы о влия- нии параметров исследуемого участка цепи и частоты подаваемого напряже- ния на его сопротивление.


    Т а б л и ц а 19. 1

    Нагрузка

    I, А

    U, В

    Z, Ом

    , Ом

    С, L, Z

    соотв.

    С

    3,8А;

    6,1А; 8,6А

    3В; 5В; 7В










    R и L последо- вательно

    16,2А; 27,3А;

    42,7;


    3В; 5В; 7В










    С, R и L посл.

    4,9А; 7,9А; 10,9А;

    3В; 5В;7В;











    =314 R=56.5Ом




































      1. Контрольные вопросы


        1. В чем заключается метод векторных диаграмм?

        2. Какие фазовые соотношения существуют между силой тока и напряжением на активном сопротивлении, емкости и индуктивности при их последовательном соединении? Почему?

        3. Какой вид имеет векторная диаграмма напряжений исследуемой

    цепи?








    написать администратору сайта