Тема: определение потери напряжения в проводах электрической цепи

Цель работы: Экспериментальным путем проверить, какие факторы влияют на потерю напряжения в линии электропередачи научиться определять к.п.д. линии.

В процессе передачи и распределения электрической энергии большое значение имеет фактор потери напряжения в проводах, что связано также с потерей энергии. В результате потери напряжения в линии электропередачи напряжение на конце ее у приемников электрической энергии может оказаться настолько пониженным, что работа не будет отвечать требованиям норм. Так, например, понижение напряжения у ламп накаливания вызывает резкое уменьшение их светоотдачи; у электродвигателей снижается частота вращения и уменьшается способность к перегрузке. По нормам потеря напряжения, в осветительных линиях, распределительных электросетей не должна превышать 2,5%, а силовых, питающих электродвигатели, 5% номинального напряжения.

В линии электропередачи происходит потеря электрической энергии па нагревание проводов, что обычно учитывается величиной «потери мощности», характеризующий коэффициент полезного действия. Уменьшение потерь напряжения, мощности в проводах достигается путем уменьшения силы тока в них. Но для передачи определенной мощности Р = UI при меньшей силе тока необходимо повысить, напряжение, что и делают в процессе передачи электрической энергии.

В настоящей лабораторной работе необходимо показать, какое влияние оказывает электрическая нагрузка линии и сопротивление проводов на величину потери напряжения, величину мощности потерь в проводах и к.п.д. линии электропередачи.

Приборы и оборудование:

1. Модель двухпроводной линии из стальных проводов;

2. Модель двухпроводной линии из нихромовых проводов;

3. Вольтметр 150 В;

4. Амперметр на I А или II А;

5. Электрические лампы накаливания 3 шт.

Порядок выполнения работы:

1. Записать технические данные электроизмерительных приборов, используемых в работе.

2. Собрать электрическую схему согласно рис.3, используя стальные провода.

3. Меняя нагрузку (лампы накаливания) в конце линии записать показания приборов в табл.4.

4. Собрать электрическую схему, согласно рис.3, используя нихромовые провода.

5. Меняя нагрузку (лампы накаливания) в конце линии записать показания приборов, в табл.4.

6. Определить расчетным путем потерю напряжения, мощность потерь и к.п.д. линии. Результаты расчетов записать в табл.4.

7. По результатам расчетов построить графики зависимости и .

Рис.3

Таблица 4

№ п/п	Материал проводов	Данные измерения	Данные расчетов
U1В	U2В	I, A	UВ	P, Вт	Р1, ВТ	Р2, ВТ	, %

Формулы для расчета:

Контрольные вопросы:

1. Что такое потеря напряжения в проводах?

2. От чего зависит потеря напряжения в проводах?

3. Каково соотношение между напряжениями в середине и в конце?

4. Как изменить напряжение в середине линии, если нагрузка в конце линии увеличится?

5. Как определяется к.п.д. линии электропередачи?

6. Почему с увеличением длины линий электропередачи необходимо повышать ее рабочее напряжение?

7. Какие металлы наиболее применимы для проводов линий электропередачи?

 

Тема: ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ

Цель работы: научиться практически, измерять мощность в цепи однофазного переменного тока.

Для измерения мощности в цепях постоянного и однофазного переменного токов используются ваттметры электродинамической системы. Неподвижная (токовая) обмотка ваттметра включается в цепь последовательно, подвижная (обмотка напряжения) обмотка – параллельно потребителю. В отличие от амперметров и вольтметров на лицевую панель выведены четыре зажима, два из них обозначены I или А – это токовые зажимы, а два других обозначены U или V – это зажимы обмотки напряжения. Два зажима помечены точками (или звездочками) называются генераторными, они одновременно являются началами обмоток. Генераторные зажимы следует объединить и подключить к проводу от источника питания. При таком подключении ваттметра стрелка будет отклоняться вправо.

Приборы и оборудование:

1. Ваттметр;

2. Амперметр с пределом измерения 2,5 А;

3. Вольтметр с пределом измерения 150 В или 300 В;

4. Соединительные провода.

Порядок выполнения работы:

1. Записать в таблицу технические данные электроизмерительных приборов, используемых в работе.

2. Собрать электрическую цепь, согласно рис.4.

 

 

Рис.4. Схема измерения мощности в цени однофазного переменного тока

3. Подать напряжение в электрическую цепь и снять показания приборов. Меняя ламповую нагрузку выполнять три опыта. Данные измерений записать в табл.5.

Таблица 5

№ п/п	Данные измерений	Данные вычислений
I, A	U, B	P, Вт	P, Вт

Контрольные работы:

1. На чем основан принцип работы ваттметра электродинамической системы?

2. Указать основные детали электродинамической системы?

3. Как включается подвижная обмотка и неподвижная обмотка ваттметра?

4. Каким образом можно измерить активную мощность, если под рукой нет ваттметра электродинамической системы?