dimon_1_ert
.docВятский Государственный Гуманитарный Университет
“ЦЕПИ ОДНОФАЗНОГО ПЕРЕМЕННОГО ТОКА”
Отчет по лабораторной работе № 1
Выполнил: Ершов Дмитрий Анатольевич
Группа Ф-31/1.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Практическое ознакомление с простейшими цепями однофазного переменного тока, измерение основных электрических величин - напряжений, токов, мощности; исследование явлений резонанса в неразветвленных и разветвленных цепях.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА: [1] глава 2; [2] главы 2, 3; [3] §§ 1.1—1.17; [4] глава 2.
ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ: ЛАТР с вольтметром, реостат, катушка индуктивности, батарея конденсаторов, ваттметр, 3 вольтметра, 4 амперметра.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.
1. Записать паспортные данные используемых приборов.
Рисунок 1.1
Таблица 1.1 |
||||
I |
U |
P=UI |
Pw |
, % |
0,8 |
70 |
28 |
13 |
54 |
1 |
90 |
45 |
20 |
56 |
1,25 |
110 |
68,75 |
29 |
58 |
1,475 |
130 |
95,875 |
40 |
58 |
1,65 |
150 |
1 23,75 |
51 |
59 |
Сравнить в каждом случае мощности, полученные методом вольтметра и амперметра P = IU и путем непосредственно измерения ваттметрам PW, рассчитать относительные погрешности.
3. Изучение разветвленной цепи переменного тока.
Собрать цепь по схеме рис. 1.2.
Рисунок 1.2
Изменяя с помощью батареи конденсаторов величину емкости С от 0 до 40мкф ступенями через 5 мкф, измерить для каждого случая напряжение U, мощность PW, токи I0, IR, IL, IC.Результаты измерений занести в таблицу 1. 2.
С |
U |
Pw |
Io |
Ir |
IL |
Lc |
0 |
100 |
20 |
39 |
35 |
5 |
0 |
5 |
100 |
20 |
39 |
35 |
5 |
2 |
10 |
100 |
21 |
40 |
36 |
6 |
13 |
15 |
100 |
21 |
41 |
36 |
6 |
17 |
20 |
100 |
21 |
45 |
36 |
6 |
21 |
25 |
100 |
21 |
47 |
36 |
6 |
30 |
30 |
100 |
21 |
51 |
36 |
6 |
37 |
35 |
100 |
21 |
54 |
36 |
6 |
42 |
40 |
100 |
21 |
61 |
36 |
6 |
52 |
Таблица 1.2.
По данным таблицы построить график зависимости I0 от С.
Построить векторные диаграммы для случая резонанса токов (параллельный резонанс) IC = IL, и двух случаев, далеких от резонанса (IC < IL и IC > IL).
График 1.2.
4. Изучение последовательной цепи переменного тока.
Собрать цепь по схеме рис. 1. 3
Рисунок 1.3.
Изменяя с помощью батареи конденсаторов величину емкости C от 0 до 40 мкф ступенями через 5 мкф, измерить для каждого случая мощность PW, ток I н напряжения U0, UR, UL, UC. Результаты измерений занести в таблицу 1.3.
Таблица 1.3 |
|
|||||||
|
С |
U |
Pw |
Io |
Ur |
UL |
Uc |
|
|
0 |
150 |
0 |
0 |
0 |
0 |
140 |
|
|
5 |
150 |
3 |
5 |
0 |
120 |
210 |
|
|
10 |
150 |
15 |
33 |
90 |
200 |
220 |
|
|
15 |
150 |
18 |
36 |
105 |
205 |
200 |
|
|
20 |
150 |
14 |
31 |
90 |
200 |
100 |
|
|
25 |
150 |
11 |
26 |
90 |
190 |
50 |
|
|
30 |
150 |
7 |
18 |
90 |
170 |
0 |
|
|
35 |
150 |
6 |
17 |
90 |
160 |
0 |
|
|
40 |
150 |
5 |
15 |
90 |
160 |
0 |
По данным таблицы построить график зависимости UR от С.
Построить векторные диаграммы для случая резонанса напряжений (последовательный резонанс) UC = UL, и двух случаев, далеких от резонанса UC > UL и UC < UL.
Рисунок 1.3.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.
12. Для чего производится компенсация сдвига фаз между током и напряжением в цепи переменного тока?
Важнейшим условием рационального использования электроэнергии является полная загрузка электродвигателя и недопущения его работы на холостом ходу, для чего и производится компенсация сдвига фаз между током и напряжением. Следовательно неправильный выбор типа двигателя и его мощности приводит к понижению значения cos. Одним из наиболее распространенных способов искусственного повышения cos это подключение параллельно двигателю конденсатора.
3. Что произойдет с показаниями ваттметра, если в цепи (опыт 1) поменять местами или концы токовой обмотки (I и I*) или обмотки напряжения (U и U*), и почему?
Если поменять местами концы токовой обмотки, то мощность, измеренная ваттметром, будет равна сумме мощностей нагрузки R и параллельной цепи ваттметра, так как , где RU – сопротивление параллельной цепи ваттметра. Если же поменять местами обмотки напряжений, то появляются погрешности за счёт электростатического взаимодействия обмоток и возникает опасность пробоя обмоток, так как в этом случае потенциалы концов обмоток значительно отличаются друг от друга.
Г