Дослідити електричний стан лінійного розгалуженого кола при різних режимах

ЕЛЕКТРИЧНІ І МАГНІТНІ КОЛА

РОБОТА 1

Лінійне розгалужене електричне коло постійного струму

Мета роботи

1. Дослідити електричний стан лінійного розгалуженого кола при різних режимах.

2. Встановити вплив зміни опору пасивної вітки на розподіл струмів в окремих ділянках кола.

3. Збудувати потенційну діаграму контура електричного кола.

Основні теоретичні положення

До запису рівнянь за законами Кірхгофа слід на схемі позначити умовні додатні напрями струмів окремих віток, а потім скласти вузлові рівняння згідно… . Оскільки кількість невідомих стру­мів, яка дорівнює кількості віток більше за кількість рівнянь, слід скласти контурні…

Опис експериментальної установки

Рис. 1.3. Схема експериментальної установки для дослідження лінійного …

Проведення дослідів

2. Розімкнути однополюсні вимикачі SA1, SA2, скласти кожну активну ві­тку електричного кола, а потім з’єднати всі вітки паралельно. 3. Після перевірки керівником правильності з’єднань, виміряти ЕРС… Дані спостережень записати в таблицю: № досліду ЕРС, В Кількість акумуляторів у батареях,…

Опрацювання результатів дослідів

; . Результати розрахунків записати в таблицю: № до­сліду , A … 2. Порівняти найбільші абсолютні значення (DІ)max, (DU)max з можли­вими похибками, які вносять вимірювальні прилади …

Запитання для самоперевірки

2. Що фізично означає перший закон Кірхгофа? 3. Які знаки приписують струмам, що спрямовані до вузлів електричного кола й… 4. Скільки незалежних вузлових рівнянь можна записати за першим законом Кірхгофа?

РОБОТА 2

Нелінійні електричні кола постійного струму

Мета роботи

1. Вивчити типи і властивості елементів електричних кіл.

2. Збудувати ампер-вольтні, ом-вольтні і ом-амперні характеристики різних елементів.

3. Виконати графічний розрахунок нелінійних кіл постійного струму і пе­ревірити його дослідом.

Основні теоретичні положення

Нелінійні елементи бувають некеровані й керовані. Перші – двопо­люсники, до яких відносять напівпровідникові резистори і діоди, а другі -… Електричні властивості некерованих нелінійних елементів ілюструють… Лінійні елементи – металічні резистори мають не­змінний опір, внаслідок чого їх ампер-вольтні характеристики є прямі…

Опис експериментальної установки

Живлення установки здійснюють від мережі постійної напруги че­рез двополюсний автоматичний вимикач QF1, обмежуючий резистор Rд і поді­льник напруги…  

Проведення дослідів

2. Приєднати до мережі постійної напруги через двополюсний автоматич­ний вимикач QF1 і обмежуючий резистор Rд подільник напруги, до якого через… 3. Після перевірки керівником правильності з’єднань, поставити повзунок… Повторити ті самі досліди, увімкнувши двополюсний двопозиційний перемикач SA1 у праве положення.

Опрацювання результатів дослідів

Результати розрахунків записати в таблицю:   № до­сліду Лінійний резистор Нелінійний резистор   … 2. Побудувати ампер-вольтну I(U), ом-вольтну R(U) і ом-амперну R(I)… 3. Обчислити для кожного елемента відношення і зробити висно­вок, який з них слід вважати лінійним, а який…

Запитання для самоперевірки

2. Які властивості мають термістори і позистори? 3. Які характеристики відображають властивості елементів електричного кола? … 4. Що називають ампер-вольтними характеристиками окремих елементів?

РОБОТА 3

Лінійне нерозгалужене електричне коло синусоїдного струму

Мета роботи

1. Дослідити електричний стан лінійного нерозгалуженого електричного кола синусоїдного струму при різних приймачах.

2. Побудувати за дослідними даними векторні діаграми напруг і струму.

3. Визначити параметри окремих елементів електричного кола і коефіцієнт потужності установки.

Основні теоретичні положення

Вмикання такого кола на синусоїдну напругу викликає відповідний синусоїдний, або гармонічний, струм

Опис експериментальної установки

Установка живиться від мережі A, B змінної напруги через двополюсний автоматичний вимикач QF1 і регулювальний автотрансформатор TV1, яким слід…

Проведення дослідів

2. Приєднати регулювальний автотрансформатор TV1 до мережі A, B змінної напруги через двополюсний автоматичний вимикач QF1, скласти послідовну… 3. Поставити ручку регулювального автотрансформатора TV1 в положення, що… 4. Після перевірки керівником правильності з’єднань увімкнути двополюсний автоматичний вимикач QF1, поступовим…

Опрацювання результатів дослідів

2. Користуючись векторними діаграмами напруг і струму і відповідними формулами обчислити для всіх дослідів коефіцієнти потужності всього кола і… Результати розрахунків записати в таблицю: № досліду Дані… 3. Скласти висновок за результатами виконаної роботи.

Запитання для самоперевірки

2. Що називають індуктивним і ємнісним опорами? 3. Як впливає зміна частоти прикладеної синусоїдної напруги на реактивний опір… 4. Від чого залежить резонансна частота?

РОБОТА 4

Лінійне розгалужене електричне коло синусоїдного струму

Мета роботи

1. Дослідити електричний стан лінійного розгалуженого електричного кола синусоїдного струму при різних режимах.

2. Побудувати за дослідними даними векторні діаграми напруги і струмів.

3. Одержати суміщені осцилограми напруги і струму при заданих режимах електричного кола.

Основні теоретичні положення

, де u, Um - відповідно миттєва напруга і амплітуда напруги; w – кутова частота;

Опис експериментальної установки

Установка живиться від мережі А, В змінної напруги через двополюсний автоматичний вимикач QF1 і регулювальний автотрансформатор TV1 за допомогою…

Проведення дослідів

2. Приєднати регулювальний автотрансформатор TV1 до мережі A, B змінної напруги через двополюсний автоматичний вимикач QF1, скласти послідовну… 3. Поставити ручку регулювального автотрансформатора TV1 в положення, яке… 4. Після перевірки керівником правильності з’єднань увімкнути двополюсний автоматичний вимикач QF1, поступовим…

Опрацювання результатів досліду

Результати розрахунків записати в таблицю: № досліду Дані спостережень Результати обчислень U, B f, Гц … 2. Побудувати в масштабі за допомогою циркуля методом засічок три векторні… 3. Накреслити в масштабі в одній системі координат графіки cos j(C), Z(C), I(C), I1(С), I2(С), а в іншій системі -…

Запитання для самоперевірки

2. Від яких величин залежить знак реактивного опору вітки електричного кола? 3. Як розрахувати діючий струм нерозгалуженій частині розгалуженого… 4. В якому електричному колі може виникнути резонанс струмів і що для цього необхідно?

РОБОТА 5

Трифазне електричне коло із з'єднанням приймачів зіркою

Мета роботи

1. Засвоїти метод знаходження нейтрального і лінійних проводів, знайти співвідношення між діючими лінійними і фазними напругами для різних приймачів, з'єднаних зіркою.

2. Побудувати за дослідними даними векторні і потенціальні діаграми напруг і векторні діаграми струмів при різних режимах трифазного кола.

3. З'ясувати вплив обриву нейтрального або лінійного проводу на особливості роботи окремих приймачів трифазної установки.

Основні теоретичні положення

Діючі напруги UАВ, UВС, UСА, які є між відповідними лінійними проводами, звичайно однакові і зсунуті за фазою одна відносно другої на . Ці напруги… Лінійні напруги зв'язані з фазними такими векторними рівняннями: UAB=UA–UB;

Опис експериментальної установки

Амперметрами PA1, PA2, PA3 вимірюють струми IA, IB, IC, а амперметром PA0 - струм IN нейтрального проводу. Вольтметром PV1 зі щупами вимірюють по…  

Проведення дослідів

2. Ввімкнути триполюсний автоматичний вимикач QF1, приєднати контрольну лампу HL1 зі щупами, розраховану на лінійну напругу, по черзі до кожної пари… 3. Розімкнути триполюсний автоматичний вимикач QF1, скласти спочатку… 4. Розімкнути всі вимикачі SA1, SA2, SA3 лампових реостатів EL, індуктивної котушки L і конденсатора C, поставити…

Опрацювання результатів дослідів

2. Обчислити коефіцієнти потужності cosjA, cosjB, cosjC, окремих приймачів за даними досліду 4 і результати розрахунків записати в таблицю: … 3. Побудувати в масштабі за дослідними даними циркулем методом засічок… 4. Визначити графічно струм у нейтральному проводі й порівняти його з експериментально знайденим струмом IN,…

Запитання для самоперевірки

2. Яке є співвідношення між діючими лінійними і фазними напругами трифазної чотирипровідної мережі? 3. Як експериментально знайти нейтральний і лінійні проводи? 4. Як три однофазні приймача з'єднати зіркою?

РОБОТА 6

Трифазне електричне коло із з'єднанням приймачів трикутником

Мета роботи

1. Оволодіти методом визначення послідовності слідування фаз напруг у трифазної трипровідної мережі, знайти співвідношення між діючими лінійними і фазними струмами для різних приймачів, з'єднаних трикутником.

2. Побудувати за дослідними даними векторні діаграми напруг і струмів при різних режимах трифазної системи.

3. З'ясувати вплив обриву лінійного проводу на роботу трифазної установки.

Основні теоретичні положення

UA = Umsinwt; UB= Umsin(wt); UC = Umsin(wt) з однаковою амплітудою Um, зсунуті за фазою одна відносно одної на , які… ,

Опис експериментальної установки

Рис. 6.5. Схема експериментальної установки для дослідження трифазного… Вона складається з трьох лампових реостатів EL1, EL2, EL3, індуктивної котушки Zк і конденсатора C, які живляться від…

Проведення дослідів

2. Приєднати фазопокажчик до затискачів трифазної мережі на робочому щітку, увімкнути триполюсний автоматичний вимикач QF1 і спостерігати напрям… 3. Скласти всі послідовні кола від затискачів робочого щітка до вхідних… 4. Розімкнути вимикачі лампових реостатів SA1, індуктивної котушки SA2 і конденсатора SA3.

Опрацювання результатів дослідів

2. Побудувати в масштабі за дослідними даними циркулем методом засічок векторні діаграми напруг і струмів для симетричного активного навантаження… 3. Визначити з векторної діаграми напруг і струмів для несиметричного… 4. Обчислити активну потужність кожної фази приймачів для всіх випадків навантаження, використовуючи фазні напругу,…

Запитання для самоперевірки

2. За якою ознакою можна робити висновок про послідовність слідування фаз трьох синусоїдних напруг, що утворюють трифазну систему? 3. Що таке фазопокажчик і як ним користуватись? 4. Як визначити послідовність слідування фаз напруг трифазної мережі?

РОБОТА 7

Перехідні процеси в лінійних нерозгалужених електричних колах

Мета роботи

1. Дослідити перехідні процеси в лінійних нерозгалужених електричних колах при наявності одного і двох неоднорідних електричних нагромаджувачів енергії.

2. Виявити вплив параметрів елементів електричного кола на характер перехідних процесів.

3. Одержати осцилограми перехідних напруг і струмів при аперіодичних та коливальних процесах в нерозгалужених електричних колах.

Основні теоретичні положення

Періодична повторюваність перехідних процесів забезпечує нерухомість зображення кривих перехідних напруги і струму на екрані осцилографа, якщо їх… Перехідні процеси при вмиканні лінійного електричного кола з індуктивною… ,

Опис експериментальної установки

Живлення установки електричною енергією забезпечує електронний генератор G…

Проведення дослідів

2. Скласти послідовну частину електричного кола, ввімкнути змінний резистор R¢, однополюсні вимикачі SA1 і SA2, а потім приєднати штепсельні… 3. Після перевірки керівником правильності з’єднань ввімкнути вимикачі… 4. Вставити вилку XP0 осцилографа PG1 в штепсельні гнізда XS0, одержати на екрані нерухоме зображення графіка вхідної…

Опрацювання результатів досліду

Результати обчислень записати в таблицю: № досліду Параметри кола Сталі часу, с розрахунок дослід … 2. Визначити за осцилограмами перехідних струмів в колі і перехідних напруг на… Результати обробки осцилограм записати в таблицю: № досліду Струми, мкФ Напруги, мВ …

Запитання для самоперевірки

2. Від яких параметрів залежить стала часу електричного кола з одним електричним нагромаджувачем енергії? 3. Як знайти сталу часу за осцилограмою перехідного струму у колі? 4. Яка існує залежність між сталою часу і тривалістю перехідного процесу?