Теоретические основы электротехники. Часть 2. Лабораторный практикум, страница 3

14.  Как будет протекать переходный процесс, если цепь содержит только сопротивление R?

Лабораторная работа 2

ФЕРРОРЕЗОНАНС НАПРЯЖЕНИЙ

1.  Собрать схему  рисунка 2.1.

  Рисунок 2.1 – Схема для снятия ВАХ катушки со стальным сердечником

На рисунке: АТ – автотрансформатор; V - вольтметр со шкалой до  300В; mA – миллиамперметр со шкалой до 100мА; А – амперметр со шкалой до 0,25А; R – реостат сопротивлением  10¸20 Ом; R_К, L_Н – катушка с ферромагнитным сердечником (в качестве катушки со стальным сердечником исследовать цепь из двух последовательно соединённых катушек с числом витков W » 680).

2.  Изменяя напряжение от 0 до »220В, снять вольт-амперную        характеристику (ВАХ) катушки со стальным сердечником U_К(I). Полученные данные ( 8¸10 точек) внести в таблицу 2.1.

Указания: Начальный участок ВАХ катушки (ток до 100мА) снимается при разомкнутом ключе К по показаниям миллиамперметра и вольтметра. Затем (при токе большем 100мА) миллиамперметр  шунтируется, и отсчет значений тока ведется по амперметру до значения, соответствующего максимальной величине напряжения (U »220В).

3.  Зарисовать с экрана осциллографа на кальку кривую тока  i(t)  при максимальной величине напряжения. Определить для осциллограммы масштаб напряжения и тока .

   Таблица 2.1 –  Результаты измерений и вычислений ВАХ  элементов

                                         и всей цепи

4.  По экспериментальным данным расчётным путем определить  составляющие напряжения катушки (активную составляющую U_R  и индуктивную составляющую U_L) при всех текущих значениях тока:

               ,

 где: R_К –  суммарное активное сопротивление двух катушек со сталью, эквивалентное потерям в проводах катушек и стали сердечников (указано на стенде для каждой катушки); R – добавочное сопротивление, напряжение с которого подается на вертикальный вход осциллографа; R_A и R_mA – сопротивления амперметра и миллиамперметра, соответствующие используемому пределу измерения (указаны на шкалах приборов).

Результаты расчёта напряжений  U_R  и  U_L внести в таблицу 2.1.

5.  Выключить схему и подключить вместо катушки со сталью в схему рисунка 2.1 линейный конденсатор С » 2 мкФ. Включить схему и  записать значение входного напряжения U при любом одном значении тока в таблицу 2.2 ( I » 100 мА).

Таблица 2.2 –  Результаты измерений и вычислений

                параметров конденсатора

6. Определить  ёмкостное  сопротивление и значение  ёмкости  конденсатора:

           .

              Результаты расчета параметров конденсатора внести в таблицу 2.2. Для построения ВАХ линейного конденсатора расчётным путем определить  составляющие напряжения на линейном конденсаторе ( U_С = X_C ×I )  и  внести в таблицу 2.1.

7.  Собрать схему рисунка 2.2.

Рисунок 2.2 –  Схема установки для исследования феррорезонансной цепи

На схеме: АТ – автотрансформатор; V₁ –  вольтметр со шкалой до 150 В; V₂ – вольтметр со шкалой до 300В; mA – миллиамперметр со шкалой до 100мА; A – амперметр со шкалой до 0,25А; С –  конденсатор ёмкостью С » 2 мкФ;       в качестве катушки со стальным сердечником взять те же две последовательно соединенные катушки со сталью с W » 680 витков.

8.  Плавно изменяя напряжение на входе цепи в пределах от 0 до »150В, снять зависимость U₁(I), отражающую «триггерный» эффект, и    зависимость U₂(U₁) , отражающую эффект стабилизации напряжения U₂. Полученные данные ( »8 точек ) внести в таблицу 2.3. Примерный  вид   зависимостей показан на рисунке 2.3.