Основні теоретичні положення - раздел Образование, Дослідити електричний стан лінійного розгалуженого кола при різних режимах ...
Нерозгалужене електричне коло синусоїдного струму з послідовно з’єднаними резистивним, індуктивним і ємнісним елементами, які характеризують відповідно параметрами R, L, C (рис. 3.1), що не залежить від струму і напруг на затискачах окремих елементів, називають лінійним колом.
Рис. 3.1. Схема лінійного нерозгалуженого електричного кола синусоїдного струму.
Вмикання такого кола на синусоїдну напругу
викликає відповідний синусоїдний, або гармонічний, струм
,
де u, Um - відповідно миттєва напруга і амплітуда напруги;
w – кутова частота;
t – час;
i, Im - відповідно миттєвий струм і амплітуда струму;
j – зсув фаз між напругою і струмом.
Кутову частоту можна визначити за формулою
,
де f – частота синусоїдної напруги.
Зсув фаз між напругою і струмом визначають так
,
де R, XL, XC, X - активний, індуктивний, ємнісний і реактивний опір електричного кола.
Якщо XL>XCв електричному колі переважає індуктивне навантаження і зсув фаз j між напругою U і струмом I буде додатним, тобто струм відстає в часі від напруги. Якщо XL<XC, то переважає ємнісне навантаження і зсув фаз буде від’ємним, тобто струм випереджує в часі напругу, яка діє на затискачах електричного кола.
Коли XL=XC зсув фаз j = 0, тобто напруга і струм збігаються за фазою. Такий режим електричного кола звуть резонансом напруг, який виникає при резонансній частоті .
Залежність між діючими струмом I і напругою U, кутовою частотою w і параметрами R, L, C послідовно з’єднаних елементів нерозгалуженого електричного кола синусоїдного струму визначають за формулою ,
де є повний опір електричного кола.
Повний опір Z більший за активний опір R і може дорівнювати йому тільки при резонансі напруг, коли і діючий струм найбільший , а діючи напруги на індуктивному і ємнісному елементах будуть відповідно
; .
Ці напруги будуть більшими від напруги U, підведеної до досліджуваного електричного кола, якщо існують нерівності і , або еквівалентна нерівність , де - хвильовий або характеристичний опір кола.
Миттєву потужність, яка дорівнює добутку миттєвих напруги і струму, визначають за формулою
.
Часові діаграми напруги, струму і потужності і векторна діаграма напруги і струму (рис. 3.2, а, б) відображають електричний стан досліджуваного електричного кола.
а б
Рис. 3.2. Діаграми лінійного нерозгалуженого електричного кола синусоїдного струму при індуктивному навантаженні і зсуву фаз :
а – часові напруги, струму і потужності; б – векторні напруги і струму.
Середня потужність за період, або активна потужність, дорівнює .
Коефіцієнт потужності cos j можна знайти експериментально за показами вольтметра, амперметра і ватметра, якщо скористуватися формулою .
Векторну діаграму напруг і струму електричного кола з послідовним з’єднанням резистора і індуктивної котушки з активним і індуктивним опором креслять циркулем методом засічок (рис. 3.3, а) за відомими напругами на затискачах резистора UR, індуктивної котушки UK, всього кола U. Розкладання вектора напруги UKна активну UKa і реактивну UL складові дає змогу обчислити індуктивність котушки L за формулою
.
Аналогічно креслять векторну діаграму напруг і струму електричного кола з послідовним з’єднанням резистора і конденсатора (рис. 3.3, б). Ємність конденсатора C обчислюють так
.
Побудову векторних діаграм електричного кола з послідовним з’єднанням резистора, конденсатора і індуктивної котушки за виміряними напругами UR, UC, UK, U виконують за допомогою циркуля методом засічок (рис. 3.3, в, г), виходячи з векторного рівняння .
а б в г
Рис. 3.3. Векторні діаграми напруг і струму при послідовному з’єднанні:
а – резистора і індуктивної котушки; б – резистора і конденсатора; в – резистора, конденсатора і індуктивної котушки з перевагою індуктивного навантаження; г – те саме з перевагою ємнісного навантаження.
РОБОТА... Лінійне розгалужене електричне коло постійного... Мета роботи...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Основні теоретичні положення
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Опис експериментальної установки
Дослідження лінійного розгалуженого кола постійного струму виконують на експериментальній установці (рис. 1.3) з двома джерелами електричної енергії - акумуляторними батареями GB1, GB
Проведення дослідів
1. Ознайомитися з приладами, апаратами і обладнанням експериментальної установки, записати в протокол випробування їх технічні характеристики.
2. Розімкнути однополюсні вимикачі SA1
Запитання для самоперевірки
1. Яким чином розраховують лінійні розгалужені електричні кола?
2. Що фізично означає перший закон Кірхгофа?
3. Які знаки приписують струмам, що спрямовані до вузлів електричного
Основні теоретичні положення
Елементи електричних кіл, електричний опір яких істотно залежить від струму або напруги на їх затискачах, називають нелінійними, а електричні кола, що містять хоч один такий елемент – не
Опис експериментальної установки
Дослідження властивостей елементів електричних кіл постійного струму виконують на експериментальній установці (рис. 2.3, а, б), яка дає можливості одержати характеристики лінійного р
Проведення дослідів
1. Ознайомитися з приладами, апаратами і обладнанням експериментальної установки, записати в протокол випробовування їх технічні характеристики.
2. Приєднати до мережі постійної напруги ч
Опрацювання результатів дослідів
1. Розрахувати для всіх дослідів опори лінійного резистора Rл, нелінійного резистора Rн і напівпровідникового діода RVD.
Результати р
Запитання для самоперевірки
1. Які елементи електричного кола є нелінійні?
2. Які властивості мають термістори і позистори?
3. Які характеристики відображають властивості елементів електричного кола?
Опис експериментальної установки
Дослідження лінійного нерозгалуженого електричного кола синусоїдного струму виконують на експериментальній установці (рис. 3.4) з послідовно з’єднаних резистора з активним опором R, індуктив
Проведення дослідів
1. Ознайомитися з приладами, апаратами і обладнанням експериментальної установки, записати їх технічні характеристики
Опрацювання результатів дослідів
1. Накреслити в масштабі векторні діаграми напруг і струму за допомогою циркуля методом засічок для всіх дослідів.
2. Користуючись векторними діаграмами напруг і струму і відповідними форм
Запитання для самоперевірки
1. Від чого залежить зсув фаз між напругою і струмом?
2. Що називають індуктивним і ємнісним опорами?
3. Як впливає зміна частоти прикладеної синусоїдної напруги на реактивний опі
Основні теоретичні положення
У лінійному розгалуженому електричному колі синусоїдного струму (рис. 4.1) всі приймачі перебувають під однаковою напр
Опис експериментальної установки
Дослідження розгалуженого електричного кола синусоїдного струму виконують на експериментальній установці (рис. 4.7) з паралельно з’єднаних індуктивної котушки ZК, яка має значний
Проведення дослідів
1. Ознайомитися з приладами, апаратами і обладнанням експериментальної установки, записати їх технічні характеристики в протокол випробування.
Рис. 4.7. Схема експерименталь
Опрацювання результатів досліду
1. Розрахувати для всіх дослідів коефіцієнт потужності установки cos j, повні опори – всього кола Z і індуктивної котушки ZK, ємнісний опір конденсаторної батареї Z
Запитання для самоперевірки
1. Як виміряти повний опір вітки електричного кола синусоїдного струму?
2. Від яких величин залежить знак реактивного опору вітки електричного кола?
3. Як розрахувати діючий струм
Основні теоретичні положення
Від трифазного синхронного генератора GS найчастіше відходить чотирипровідна мережа з трьома лінійними проводам
Опис експериментальної установки
Дослідження трифазного електричного кола при з'єднані приймачів зіркою виконують на експериментальній установці (рис. 5.8) з трьох лампових реостатів EL1, EL2, EL3 з вимикачами
Проведення дослідів
1. Ознайомиться з приладами, апаратами і обладнанням експериментальної установки, записати їх технічні характеристики в протокол випробування.
2. Ввімкнути триполюсний автоматичний вимикач
Опрацювання результатів дослідів
1. Знайти відношення середньоарифметичних значень лінійних напруг до фазних для випадків симетричного навантаження фаз і порівняти його з теоретичним значенням цієї величини.
2. Обчислити
Запитання для самоперевірки
1. Як називають і маркірують проводи, що відходять від трифазного синхронного генератора?
2. Яке є співвідношення між діючими лінійними і фазними напругами трифазної чотирипровідної мережі
Основні теоретичні положення
Три миттєві синусоїдні напруги, що діють між лінійними проводами А, В, С трифазної трипроводної мережі
UA = Umsinwt; UB
Опис експериментальної установки
Дослідження трифазного електричного кола при з'єднанні приймачів трикутником виконують на експериментальній установці (рис. 6.5)
Проведення дослідів
1. Ознайомитися з приладами, апаратами і обладнанням експериментальної установки, записати їх технічні характеристики в протокол випробування.
2. Приєднати фазопокажчик до затискачів трифа
Опрацювання результатів дослідів
1. Знайти відношення середньоарифметичних значень лінійних струмів до фазних для симетричного навантаження фаз і порівняти його з теоретичним значенням цієї величини.
2. Побудувати в масшт
Запитання для самоперевірки
1. Яку трифазну систему напруг називають симетричною?
2. За якою ознакою можна робити висновок про послідовність слідування фаз трьох синусоїдних напруг, що утворюють трифазну систему?
Основні теоретичні положення
Теоретичні дослідження перехідних процесів в лінійних нерозгалужених електричних колах з одним і двома неоднорідними електричними нагромаджувачами енергії проводять на підставі аналізу розв’язку си
Опис експериментальної установки
Дослідження перехідних процесів у лінійних нерозгалужених електричних колах виконують на експериментальній установці (рис. 7.4) з двох змінних градуйованих резисторів з опорами R,
Проведення дослідів
1. Ознайомитися приладами, апаратами і обладнанням експериментальної установки, записати в протокол дослідження їх технічні характеристики.
2. Скласти послідовну частину електричного кола,
Опрацювання результатів досліду
1. Обчислити сталі часу t1, t2 електричних кіл з одним електричним нагромаджувачем енергії за параметрами окремих елементів, що входять до кола, і порівняти їх з аналогічними
Запитання для самоперевірки
1. Якими способами можна дослідити характер перехідних процесів в електричних колах?
2. Від яких параметрів залежить стала часу електричного кола з одним електричним нагромаджувачем енергі
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Нерозгалужене електричне коло синусоїдного струму з послідовно з’єднаними резистивним, індуктивним і ємнісним елементами, які характеризують відповідно параметрами R, L, C (рис. 3.1), що не залежить від струму і напруг на затискачах окремих елементів, називають лінійним колом.
,
,
,
.
,
є повний опір електричного кола.
і діючий струм найбільший 
, а діючи напруги на індуктивному і ємнісному елементах будуть відповідно
; 
.
і 
, або еквівалентна нерівність 
, де 
- хвильовий або характеристичний опір кола.
.
Рис. 3.2. Діаграми лінійного нерозгалуженого електричного кола синусоїдного струму при індуктивному навантаженні і зсуву фаз :
.
.
.
.
.
Новости и инфо для студентов