6. Используя разложение входного напряжения в ряд Фурье по первым трем гармоникамрассчитать ток цепи, определить его действующее значение и построить кривую тока с помощью графического суммирования его гармоник.
1) Цель работы.
2) Схема электрической цепи лабораторной установки.
3) Результаты экспериментального исследования и их обработки.
4) Таблицы результатов экспериментального исследования.
5) Сравнение результатов расчета и эксперимента. Выводы по проделанной работе.
Цель работы: приобрести навыки определения взаимной индуктивности опытным путем, а также исследовать влияние взаимной индуктивности на электромагнитные процессы в электрических цепях.
Используемое оборудование: регулируемый источник постоянного напряжения, источник синусоидального напряжения, элемент наборного поля с магнитной связью, постоянные резисторы, миллиамперметр, вольтметр, осциллограф.
1. Измерить активные сопротивления катушек индуктивности элементов наборного поля. Для этой цели собрать цепь с источником постоянного напряжения (рис.8.17).
Для ограничения тока последовательно с катушкой подключить резистор 51 –
100 Ом. Напряжение на выходе регулируемого источника постоянного тока установить
в пределах 10 – 15 В. Измерить ток в цепи и напряжение на каждой из катушек по
очереди.
2. Измерить индуктивность обеих катушек,
подключив с этой целью цепь к источнику синусоидального напряжения и установив
на его выходе напряжение 15 – 20 В и частоту 100 – 600 Гц (рис. 8.18). Для
этого сначала в цепь включить первую катушку, а потом вторую.
Полное сопротивление катушки при этом: Z = U / I.
Индуктивное сопротивление и индуктивность соответственно равны:
3. Измерить взаимную индуктивность взаимосвязанных катушек, используя схему (рис. 8.19).
При этом напряжение на выходе блока переменного напряжения устанавливается в пределах 15 – 20 В, а частота 100 – 1000 Гц.
Взаимная индуктивность подсчитывается по формуле:
Опыт следует повторить дважды, подавая напряжение сначала на одну катушку,
затем на другую. Взаимную индуктивность определить дважды, по результатам расчетов
найти ее среднее значение.
4. Собрать цепь с последовательным подключением двух катушек индуктивности (рис. 8.20).
Напряжение и частоту источника оставить без изменений.
Измерить ток в цепи, напряжение на каждой из катушек и резисторе, суммарное напряжение на обеих катушках и сдвиг по фазе между током и напряжением на входе цепи.
Поменять зажимы одной из катушек местами и повторить все измерения.
По результатам опытов определить, в каком случае было согласное включение катушек, а в каком – встречное.
Построить векторные диаграммы напряжений для согласного и встречного включения катушек.
Рассчитать взаимную индуктивность цепи по формуле:
где Хсогл – индуктивное сопротивление цепи при согласном включении катушек; Хвстр – индуктивное сопротивление цепи при встречном включении катушек.
Необходимо учесть, что:
где jсогл и jвстр – соответственно сдвиг по фазе между током и напряжением в цепи при согласном и встречном включении катушек.
Сравнить полученное значение взаимной индуктивности с результатом, полученным в опыте.3. Объяснить возможные расхождения.
Сделать выводы о проделанной работе
1. Атабеков Г.И. Линейные электрические цепи. – М.: Энергия, 1978. – 592 с.
2. Сборник задач по теоретическим
основам электротехники: Учеб. пособие. – 3-е изд., перераб. и доп./Л.А.
Бессонов, И.Г. Демидова, М.Е. Заруди и др.; Под ред.
Л.А. Бессонова. – М.: Высш. шк., 1988. – 543 с.
3. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. – М.: Высш. шк., 1987. – 528с.
4. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. М.: Высш. шк., 1984. – 559 с.
5. Сборник
задач по теоретическим основам электротехники /Л.А. Бессонов,
И.Г. Демидова, М.Е. Зарудий и др. – М.: Высш. шк.,1980. – 472 с.
6. Основы теории цепей /Г.В. Зевеке, П.А. Ионкин, А.В. Нетушил, С.В. Страхов. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 528 с.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.