Цель работы:
Изучить неразветвлённую цепь переменного тока, научиться строить векторные диаграммы, научится определять фазовый сдвиг векторов напряжения на активном и индуктивном сопротивлении.
Ход работы:
1. Собрал схему
Рисунок 1 – Схема неразветвленной цепи
где РА-прибор комбинированный 43101;
PV-прибор комбинированный Ц 4342;
R1
- резистор, 200 Ом;
L1
- катушка индуктивности.
2. Подключил схему к генератору трёхфазного напряжения и подал синусоидальное напряжение ~24В.
3. Измерил силу тока I в цепи I= 0,004 А
4. Измерил напряжение на входе схемы U и напряжение на активном Ua
=UR
и индуктивном UK
сопротивлениях.
U=4,88 В
Ua
= UR
= 3,69 В
5. Вычислил полное сопротивление электрической цепи по формуле:
Z=4,88/0,004=1220(0м).
6. Вычислил полное сопротивление катушки индуктивности по формуле
ZK
=3,69/0,004=922,5 (Om).
7. Измерил активное сопротивление катушки с помощью комбинированного прибора 43101.
8. Вычислил индуктивное сопротивление катушки по формуле:
(Ом)
9. Рассчитал индуктивное сопротивление катушки по формуле
Ra
=3,16/0,004=790(Oм).
10. Рассчитал индуктивность катушки по формуле
L=920,1/2 ·3,14 ·50 = 2,93 (Гн).
11. Определил активное напряжение катушки по формуле
URk
=0,004 ·67=0,268(В).
12. Нашёл индуктивное напряжение катушки по формуле
UL
=0,004 ·920,1 = 3,68 (В).
13. Вычислил активную мощность, потребляемую в электрической цепи по формуле
Ра
=0,0042
(790+67)=0,013712 (Вт).
14. Рассчитал реактивную мощность цепи по формуле
Q=0,0042
·920,1 = 0,014722 (ВАр).
15. Нашёл полную мощность цепи по формуле
(ВА).
16. Определил угол сдвига фаз в цепи по формуле
Ра
/S=0,013712/0,020118=0,682
17. Данные расчётов и измерений, записал в таблицу.
Таблица 1 - протокол испытаний:
18. По результатам измерений и расчётов, построил Векторную диаграмму и треугольники сопротивлений и мощностей:
Рисунок 2 - векторные диаграммы
где а) векторная диаграмма напряжений;
б) треугольник сопротивлений;
в) треугольник мощностей.
Вывод
Научился рассчитывать электрические цепи переменного тока с активным и индуктивным сопротивлениями, и определять сдвиг фаз в такой цепи.
Другие работы по теме:
Исследование цепи переменного тока
Лабораторная работа Цель работы: Изучение явления резонанса в цепи переменного тока. Проверка закона Ома для цепи переменного тока. Оборудование: стенд для исследования явлений в цепи переменного тока, генератор переменного тока ГЗ –109 (генератор звуковой), вырабатывающий переменный ток с частотой 20 – 20 000 Гц, т. е. в «звуковом» интервале частот, магазин сопротивлений, мультиметр.
Билеты по Физике
Вопросы к экзамену по Физике Электрический ток в электролитах. Законы электролиза. Электропроводимость газов. Самостоятельный и несамостоятельный газовые разряды.
Контакторы и магнитные пускатели 2
Text Graphics Магнитные пускатели и контакторы Graphics Конструкция магнитного пускателя Graphics Принцип работы нереверсивного магнитного пускателя
Изучение контактов и магнитных пускателей
Устройство и принцип работы, неисправности и способы их устранения у контакторов переменного тока и магнитных пускателей. Назначение элементов контактора. Замыкающие и размыкающие контакторы для переключения в цепях управления, блокировки и сигнализации.
Анализ линейных электрических цепей
Определение тока методом эквивалентного генератора в ветвях цепи. "Базовая" частота, коэффициент, задающий ее значение в источниках. Расчет электрической цепи без учета взаимно индуктивных связей в ветвях, методом узловых напряжений и контурных токов.
Электрический ток
Переменный и его применение в медицине. Переменный ток, его виды и основные характеристики. Переменный ток – это такой ток, направление и числовое значение которого меняются с течением времени (знакопеременный ток).
ЭДС
Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи. Если два тела А и В , находящиеся под разными потенциалами соед. проводником А и В то по нему потечет ток, который через короткое время, когда потенциально уравняются, прекратится.
Курсовая работа
Исследование сложной электрической цепи постоянного тока методом узловых потенциалов. R1=130 Ом R2=150 Ом R3=180 Oм R4=110 Oм R5=220 Oм R6=75 Oм R7=150 Oм
Вынужденные электромагнитные колебания
Вынужденными колебаниями называют такие колебания, которые вызываются действием на систему внешних сил, периодически изменяющихся с течением времени. В случае электромагнитных колебаний такой внешней силой является периодически изменяющаяся э.д.с. источника тока.
Изображение токов и напряжений комплексными числами
Связь комплексных амплитуд тока и напряжения в пассивных элементах электрической цепи. Законы Кирхгофа для токов и напряжений, представленных комплексными амплитудами. Применение при расчёте трёхфазных цепей.
Электрический ток
Переменный электрический ток и его применение в медицине. Переменный ток, его виды и основные характеристики. Переменный ток – это такой ток, направление и числовое значение которого меняются с течением времени (знакопеременный ток).
Переменный ток
Переменный ток Установившиеся вынужденные колебания можно рассматривать как протекание в цепи, обладающей емкостью С, индуктивностью L и активным сопротивлением R, переменного тока. Под действием внешнего напряжения
Режимы работы источника электрической энергии
Генератор и аккумуляторная батарея: определение внутреннего сопротивления источника электрической энергии, анализ соотношение между электродвижущей силой и напряжением на его зажимах. Схема источника тока в генераторном режиме и в режиме потребителя.
Построение потенциальной диаграммы
Порядок сборки заданной электрической цепи, методика измерения потенциалов всех точек данной цепи. Определение силы тока по закону Ома, его направления в схемах. Построение для каждой схемы потенциальной диаграммы по соответствующим данным расчета.
Анализ линейных электрических цепей
1. Задание к расчетно-графической работе № 1 Таблица 1. Значения элементов, входящих в состав ветвей схемы. Резисторы, Ом. Индуктивности, мГн. Ёмкости, мкФ.
Расчет тока в линейных проводах и разветвленной цепи
Расчет разветвленной цепи постоянного тока с одним или несколькими источниками энергии и разветвленной цепи синусоидального переменного тока. Построение векторной диаграммы по значениям токов и напряжений. Расчет трехфазной цепи переменного тока.
Источник питания
аздел: Цепи постоянного тока. Тема: Законы Кирхгофа. Цепи в которых резисторы , а также источники питания соединены произвольно , называют разветвленными или сложными.
Измерение мощности и энергии
Лабораторная работа. На практике изучить измерительные приборы, научится определять мощность электрической цепи и потребляемую энергию.
Метод наложения
Принцип наложения. Основным свойством линейной электрической цепи является принцип наложения (принцип суперпозиции): реакция линейной электрической цепи на совокупность воздействий равна сумме реакций, вызываемых в той же цепи каждым из воздействий в отдельности. На этом принципе основан метод расчёта сложных цепей – метод наложения.
Воздействия в электрических цепях
Классификация воздействий в электрических цепях. Анализ линейных электрических цепей при гармонических воздействиях. Анализ параллельной цепи переменного тока. Напряжения, сопротивления и проводимости.