Основные теоретические положения
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ (ДГТУ) Факультет__________________________________________________________________ (наименование факультета) Кафедра____________________________________________________________________ наименование кафедры)
Зав. кафедрой «__________» __________ ______________ (подпись) (И.О.Ф.) «____» ____________ 201_г.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
по дисциплине (модулю)______________________________________________________ (наименование учебной дисциплины (модуль)) _____________________________________________________________________________ на тему:________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________
Автор работы __________ __________________________________________ подпись И.О.Ф. Направление/специальность, профиль/специализация: ____________ ________________________________________________________________ код направления наименование направления (специальности) _____________________________________________________________________________ наименования профиля(специализация)
Обозначения лабораторной работы________________________ Группа__________
Руководитель лабораторной работы __________ _____________________________ подпись (должность, И.О.Ф.) Лабораторная работа защищена__________ _____________ __________________ Дата Оценка Подпись Ростов-на-Дону 201_ Лабораторная работа № 3 Последовательное соединение резистора, катушки индуктивности и Конденсатора Цель работы: 1. проверить основные соотношения для цепи, содержащей последовательно соединённые активные и реактивные элементы; 2. ознакомиться с построением векторных диаграмм напряжений и токов, а также треугольников сопротивлений и мощностей. Основные теоретические положения Рис.1. Схема лабораторной установки В данной работе рассматривается цепь синусоидального тока, состоящая из последовательно соединённых резисторов R, катушки индуктивности L и конденсатора С (рис. 2). Рис.2. Последовательное соединение R, L, С Напряжения на элементах при токе являются синусоидальными функциями времени: ,
Согласно 2-му закону Кирхгофа для вектора напряжения на входе такой цепи может быть записано выражение
где - соответственно активная, индуктивная и ёмкостная составляющие вектора напряжения на входе цепи. Из этого выражения следует, что при известных , вектор может быть получен построением векторной диаграммы. Свойства рассматриваемой цепи, а следовательно, и вид векторной диаграммы, будут зависеть от соотношений между индуктивным и ёмкостным сопротивлениями
, где - угловая частота; - частота питающей сети, Гц ( =50Гц); - индуктивность катушки, Гн; - ёмкость конденсатора, Ф; На рис. 3(а) показана векторная диаграмма для случая Построение этой диаграммы начинают, откладывая в произвольном направлении вектор тока . Затем из точки О откладывают вектор , совпадающий по фазе c , вектор , опережающий вектор тока на , и вектор , отстающий от на угол . Для получения вектора напряжения необходимо вначале сложить векторы и , определив тем самым вектор реактивного напряжения Складывая векторно и , можно получить вектор напряжения на входе цепи . Угол сдвига фаз между напряжением , приложенным к зажимам цепи, и током будет в этом случае положительным (напряжение опережает ток по фазе). Рис. 3. Векторная диаграмма (а), треугольники сопротивлений (б) и мощностей (в) Прямоугольный треугольник О A В называют треугольником напряжений. Если модули напряжений, входящие в этот треугольник, разделить на модуль тока, то получим значения активного R, реактивного X и полного Z сопротивлений: (2) используя которые можно в определённом масштабе построить треугольник сопротивлений (рис 3. б). Из рассмотрения этого треугольника следует, что . Для получения треугольника мощностей (рис. 3, в) умножив модули напряжений , и , на модуль тока I: , где S - полная мощность цепи; Р - активная мощность цепи; Q - реактивная мощность, . Выражая значения Ua и UР через U (из прямоугольного треугольника CAB), будем иметь , , . Хотя все три мощности имеют одну и ту же размерность - вольт-ампер, для их различия введены следующие наименования этой единицы измерения: а) для Р - ватт (Вт); б) для Q - вольт-ампер-реактивный (вар); в) для S - вольт-ампер (ВА). При рассмотрении случая, когда , необходимо иметь в виду, что порядок построения векторной диаграммы аналогичен рассмотренному выше. Однако, т.к. , угол принимает отрицательные значения (напряжение отстаёт по фазе от ). Реактивное индуктивное и ёмкостное сопротивления цепи переменного тока могут также полностью уравновесить друг друга XL - Xc =0. В этом случае в цепи возникает резонанс напряжений, т.е. явление, при котором в последовательной цепи, состоящей из элементов R , L, и С, общее напряжение на входе совпадает по фазе с её током. При этом индуктивное и ёмкостное напряжения компенсируют друг друга UL + Uc =0, т.к. они равны по величине и противоположны по фазе. Отметим, что каждая из реактивных составляющих , т.е. и , может быть значительно больше, чем напряжение, приложенное к цепи. Порядок построения векторной диаграммы сохраняется прежним. Согласно условию возникновения резонанса напряжений , этот режим может быть получен при изменении частоты питающего напряжения, величины индуктивности или ёмкости соответствующих элементов рассматриваемой цепи.
Популярное: Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (227)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |