Исследование линейных электрических цепей с индуктивно связанными катушками

Новосибирский государственный технический университет

Кафедра общей электротехники

ОТЦ

Отчет по лабораторной работе № 6

ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

С ИНДУКТИВНО СВЯЗАННЫМИ КАТУШКАМИ

Факультет: РЭФ     

Группа: РТ5-22

Студенты: Сташкова К., Воропаева Ж., Халимова А., Паршин Ю.

Преподаватель: Касаткина Е.Г. 

Новосибирск, 2013

Цели работы:

1. Экспериментально определить одноименные зажимы двух индуктивно связанных катушек, их параметры и коэффициент связи между ними.

2. Изучить влияние индуктивной связи на эквивалентные параметры неразветвленной цепи при согласном и встречном включении катушек.

Рабочее задание:

1. Измерить резонансным методом значения параметров элементов последовательной схемы замещения катушек (рис. 6.2).

2. Измерить резонансным методом значения параметров элементов схемы замещения индуктивно связанных катушек (рис. 6.3).

3. Определить одноименные зажимы двух индуктивно связанных катушек.

4. Найти значения взаимных индуктивностей связанных катушек.

Порядок выполнения работы

1.  Включить генератор синусоидальных сигналов, электронный вольтметр и двухлучевой осциллограф для прогрева.

2.  Собрать цепь по схеме, приведенной на рис. 6.2, а. На этой схеме R₁₁ и L₁₁ – активное сопротивление и индуктивность первой катушки. Значение емкости  магазина конденсаторов выбрать в пределах 0.5...1 мкФ; значение R магазина сопротивлений установить в диапазоне 1...10 Ом.

3. Установить напряжение генератора U_г = 5 В и в дальнейших опытах поддерживать его неизменным. Изменяя частоту генератора, настроить цепь в резонанс по максимальному напряжению на сопротивлении  (по максимуму его тока), после чего вновь выставить напряжение U_г = 5 В. Заполнить первую строку табл. 6.1.

4. Заменить первую катушку второй и повторить предыдущий опыт. Заполнить вторую строку табл. 6.1.

5. По результатам этих опытов рассчитать значения параметров элементов R₁₁, L₁₁ и R₂₂, L₂₂ схем замещения первой и второй катушек. Результаты расчетов занести в табл. 6.1 (i = 1, 2).

Т а б л и ц а  6.1

Расчет параметров отдельно взятых катушек

6. Собрать цепь по схеме рис. 6.3. Настроить ее в резонанс, изменяя частоту генератора. Результаты измерения занести в табл. 6.2.

7. Поменять местами зажимы одной из катушек и повторить предыдущий опыт.

8. По экспериментальным данным рассчитать значения эквивален-тной индуктивности L_э и сопротивления R_э катушек, суммарные значения их индуктивностей L_S = L₁₁ + L₂₂, а также значения взаимной индуктивности катушек L₁₂ = L₂₁ (M). Заполнить табл. 6.2. Определить случаи согласного и встречного включения катушек и вывод записать в отчет. Вычислить значение коэффициента связи k_св индуктивно связанных катушек. Сопоставить данные табл. 6.1 и 6.2 и сделать заключение.

Т а б л и ц а  6.2

К определению взаимной индуктивности

9.* Построить векторные диаграммы токов и напряжений элементов цепи  схем, показанных на рис. 6.3, при резонансе.

10. Собрать цепь по схеме рис. 6.4, а. Установить напряжение генератора U_г = 5 В и частоту 1000 Гц. Измерить напряжение U₂ на разомкнутых зажимах второй катушки. Вычислить значение модуля коэффициента передачи по напряжению .

11. В предыдущей цепи поменять местами катушки (рис. 6.4, б) и вычислить значение .

12. Вычислить значение коэффициента связи k_св индуктивно связанных катушек как среднее геометрическое из модулей коэффици-ентов передачи по напряжению и сравнить с результатом, получен-ным в п. 8.