Расчетные соотношения для исследуемой электрической цепи

В однофазных электрических цепях как правило действуют ЭДС, изменяющиеся по синусоидальному закону

,

где e – мгновенное значение ЭДС;

Em – амплитудное значение;

– угловая частота;

f – частота;

ye – начальная фаза.

напряжения и Токи в таких цепях синусоидальны:

;

.

Фазовый сдвиг между током и напряжением .

Наровне с мгновенным и амплитудным в электротехнике употребляется понятие о среднеквадратичном (действующем) значении переменного тока, напряжения, ЭДС.

.

Действующее значение синусоидального тока

.

Как правило расчет цепей синусоидального тока создают комплексным способом, что разрешает осуществить переход от тригонометрических уравнений к алгебраическим, составленным относительно комплексов тока и напряжения.

Как мы знаем, что синусоидально изменяющаяся величина возможно условно (символически) представлена в виде комплексного числа A. Это лежит в базе замены синусоидальных функций вращающимися векторами.

Совокупность векторов, изображающих синусоидально изменяющиеся токи, напряжения, ЭДС некоей электрической цепи, именуется векторной диаграммой. Векторные диаграммы строятся для момента времени t = 0. Комплексные сопротивления индуктивности и емкости соответственно возможно отыскать как

; .

Зная комплексные сопротивления возможно выяснить величины индуктивности и емкости элементов

.

Величины действующих значений входных напряжения U и тока I при частоте f = 50 Гц определяются на протяжении измерений. Их направляться разглядывать в качестве исходных значений, исходя из этого все расчеты проводятся по окончанию измерений.

Экспериментальная часть работы

1. Собрать схему (рис. 2). Установить сопротивление R = 250 Ом.

При заданном учителем напряжении источника U совершить измерения действующих падений напряжений и значений тока на элементах цепи, и угла сдвига фаз. Результаты измерений занести в таблицу 1.

2. Собрать схему (рис. 1).

При заданном учителем напряжении источника U трансформацией положения сердечника катушки индуктивности при максимуме тока в цепи добиться резонанса напряжений и совершить измерения действующих значений тока, падения напряжения на конденсаторе, и угла сдвига фаз. Результаты измерений занести в таблицу 2.

3. Собрать схему (рис. 4).

При заданном учителем напряжении источника U совершить измерения угла сдвига и действующего значения тока фаз. Результаты измерений занести в таблицу 3.

Таблица 1

U, В I, мА ?, град UС, В UR, В C, мкФ
Опыт
Расчет

Таблица 2

U, В I, мА ?, град UС, В rK, Ом L, Гн
Опыт
Расчет

Таблица 3

U, В I, мА ?, град L, Гн
Опыт
Расчет

Расчетная часть работы

1. Применяя результаты совершённых измерений, занесенные в табл.1, произвести расчет падений напряжений на конденсаторе и на сопротивлении. Уточнить величину емкости конденсатора. Полученные эти занести в таблицу 1. Сравнить результаты, снятые экспериментально, с расчетными. Выстроить векторные диаграммы напряжений и тока для схемы рис. 2.

2. Применяя результаты совершённых измерений, занесенные в табл.2, вычислить величину активного сопротивления катушки индуктивности, и падение напряжения на конденсаторе и индуктивность катушки при резонансе. Полученные эти занести в таблицу 2. Сравнить результаты, снятые экспериментально, с расчетными, где в качестве исходных значений применять измеренные значения U и I. Выстроить векторные диаграммы напряжений и тока для схемы рис. 1.

3. Применяя результаты совершённых измерений, занесенные в табл. 3, подсчитать индуктивность катушки без сердечника. Расчетные эти занести в таблицу 3. Сравнить результаты, снятые экспериментально, с расчетными. Выстроить векторные диаграммы напряжений и тока для схемы рис. 4.

Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Схемы исследуемых цепей (рис. 1, 2, 4).

3. Расчетная часть.

4. Таблицы 1, 2, 3 с расчетными и умелыми данными.

5. Векторные диаграммы исследуемых электрических цепей.

Контрольные вопросы:

1. В каких цепях вероятен условия и резонанс напряжений его происхождения?

2. Перечислить главные параметры резонансного контура.

3. Как именно возможно повысить добротность резонансного контура?

4. Какие конкретно существуют методы достижения резонанса напряжений?

5. Выяснить темперамент цепи при трансформации частоты генератора источника в диапазоне от 0 до резонансной?

Пример 6 | Хороший способ расчета цепи первого порядка с конденсатором


Также читать:

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: