Исследование электрической цепи с параллельным соединением сопротивлений 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Исследование электрической цепи с параллельным соединением сопротивлений



ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

Исследование электрической цепи с параллельным соединением сопротивлений

Цель работы: опытным путем убедиться в справедливости свойств электрической цепи с параллельным соединением сопротивлений

Рисунок 1- Схема электрической цепи

Таблица 1 - Технические данные приборов и оборудования

Краткие теоретические сведения

Параллельным соединением резисторов называется такое, при котором начала всех резисторов соединены в одну точку или узел, а концы – в другую. При этом напряжения на параллельных резисторах будут одинаковыми. Токи распределяются обратно пропорционально величинам сопротивлений. Сила тока в неразветвленной части цепи определяется по первому закону Кирхгофа.

Свойства параллельного соединения резисторов:

1.

2. I = I1 + I2 + I3 + ….+ In

3. U = U1 =U2 = U3 =…. + Un

4. P = P1 + P2 + P3 +… + Pn

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с приборами и порядком их включения в цепь. Подготовить приборы к работе.

2. Записать технические данные приборов в таблицу 1.

3. Собрать электрическую цепь и дать проверить ее преподавателю.

4. Первый опыт: Замкнуть пакетный выключатель стенда. Замкнуть ключ В2. С помощью реостата установить напряжение в цепи 50 В. Записать показания амперметров РА, РА1, РА3 и вольтметра РV в таблицу 2.

5. Второй опыт: с помощью реостата R установить напряжение 55 В. Повторить замеры опыта 1.

6. Третий-шестой опыты: с помощью реостата увеличивать напряжение через 5 В. Показания приборов записать в таблицу 2.

7. Отключить стенд. Результаты измерений показать преподавателю.

8. Разобрать электрическую цепь, привести в порядок рабочее место.

Таблица 2- Результаты измерений и вычислений

Таблица 3- Указания к выполнению расчетов

Расчет параметров электрической цепи производится для первого опыта.

Для опыта 2-6 расчеты не показываются.

Убедиться в справедливости равенств: (Р= U×I) = (P' = Р 13)

                                                                I = I 1 + I 3

                                                               U=U 1 = U 3

Содержание отчета

- название и цель работы;

- схема электрической цепи;

- таблица с техническими характеристиками приборов и оборудования;

- таблица с результатами измерений и вычислений;

- таблица с расчетами электрических параметров (расчет первой строки);

- ответы на контрольные вопросы;

- вывод по работе.

Контрольные вопросы

1. Записать уравнение первого закона Кирхгофа для данной цепи?

2. В чем состоит достоинство параллельного соединения приемников электроэнергии?

3. Приведите примеры практического применения параллельного соединения электроприемников.


ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

Проверка закона Ома

Цель работы: опытным путем убедиться в справедливости закона Ома для участка электрической цепи

Рисунок 1- Схема электрической цепи

Таблица 1- Технические данные приборов и оборудования

Порядок выполнения работы

1.Ознакомиться с приборами и порядком их включения в цепь.

Подготовить приборы к работе.

1. Записать технические данные приборов в таблицу 1.

2. Собрать электрическую цепь и дать проверить ее преподавателю.

3. Первый опыт: Измерить значение ЭДС вольтметром PV при разомкнутом ключе В2. Результат измерения записать в таблицу 2.

4. Второй опыт: Включить выключатель В2. На ламповом реостате включить две лампы. Показания приборов записать в таблицу 2.

5. Третий опыт: На ламповом реостате включить еще две лампы. Показания приборов записать в таблицу 2.

В следующих опытах каждый раз добавлять по две лампы.

6. Отключить стенд. Результаты измерений показать преподавателю.

7. Разобрать электрическую цепь, привести в порядок рабочее место.

Таблица 2- Результаты измерений и вычислений

Таблица 3- Указания к выполнению расчетов

Расчет параметров электрической цепи производится для первого опыта.

Для опытов 2-7 расчеты не показываются.

В одной координатной системе построить графики U=f(I), U0 =f (I).

Содержание отчета

- название и цель работы;

- схема электрической цепи;

- таблица с техническими характеристиками приборов и оборудования;

- таблица с результатами измерений и вычислений;

- таблица с расчетами электрических параметров (расчет первой строки);графики U=f(I), U0 =f (I);

- ответы на контрольные вопросы;

- вывод по работе.

Контрольные вопросы

1. Как измеряется ЭДС источника?

2. Приведите формулу закона Ома для замкнутой электрической цепи.

3. При разомкнутом ключе вольтметр показал 25 В. При замкнутом ключе амперметр показал 0,5 А, вольтметр 20 В. Определите внутреннее сопротивление R0 источника ЭДС.


ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

Таблица 1- Технические данные приборов и оборудования

Наименование приборов Предел измерения прибора Цена деления прибора
1 РА - амперметр 0,5 А  
2 PV- вольтметр 150 В  
3 PVa - вольтметр 75 В  
4 PVc - вольтметр 75 В  
5 PW - ваттметр 150 В, 1 А-  
6 TLV - автотрансформатор - -
7 С - магазин емкостей - -
8 HL - ламповый реостат - -

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с приборами и порядком их включения в цепь.

Подготовить приборы к работе.

2. Записать технические данные приборов в таблицу 1.

3. Собрать электрическую цепь и дать проверить ее преподавателю.

4. Включить цепь. С помощью автотрансформатора установить общее напряжение

 80 В и, поддерживая его постоянным, снять показания приборов при неизменном

 активном сопротивлении и изменении емкости:

   1 опыт – горят четыре лампы, С= 10 мкФ

2 опыт – горят четыре лампы, С= 14 мкФ

3 опыт – горят четыре лампы, С = 24 мкФ

5. Снять показания приборов при неизменной емкости С= 10 мкФ и изменении     активного сопротивления:

4 опыт – горят шесть ламп;

5 опыт – горят две лампы;

6 опыт – горят одна лампа.

6. Показания приборов занести в таблицу 2.

7.Результаты измерений показать преподавателю.

8. Разобрать электрическую цепь, привести в порядок рабочее место.

Таблица 2- Результаты измерений и расчетов

Измерения

Вычисления

Условия опытов
  U, B I, A Ua, B Uc,В P, Вт Z, Ом R, Ом Xc,Ом C, мкФ Ua, В Uc,В Q, ВАР S, ВА cosj sinj  
1                               С=10мкФ
2                               С=14мкФ
3                               С=24мкФ
4                               6 ламп
5                               2 лампы
6                               1 лампа

Таблица 3- Указания к расчету

Построить векторные диаграммы тока и напряжений для каждой тройки опытов.

Содержание отчета

- название и цель работы;

- схема электрической цепи;

- таблица с техническими характеристиками приборов и оборудования;

- таблица с результатами измерений и вычислений;

- таблица с расчетами электрических параметров (расчет первой строки);

- ответы на контрольные вопросы;

- вывод по работе.

Контрольные вопросы

1. Напишите формулу закона Ома для исследуемой электрической цепи.

2. Напишите уравнения мгновенных значений тока и напряжения для первого опыта.

3. Назовите особенность энергетического процесса в цепи с реальным конденсатором.


ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

Таблица 1- Технические данные приборов и оборудования

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с приборами и порядком их включения в цепь.

Подготовить приборы к работе.

2. Записать технические данные приборов в таблицу 1.

3. Собрать электрическую цепь и дать проверить ее преподавателю.

4. Включить цепь. С помощью автотрансформатора установить общее напряжение

20 В и, поддерживая его постоянным, снять показания приборов при неизменной

 емкости 6 мкФ и изменении индуктивности:


1 опыт – сердечник полностью вставлен в катушку Х L › Х C (U L › U C)

2 опыт – сердечник частично выдвинут из катушки (установлен в такое

 положение, при котором в цепи максимальное значение тока, или вольтметры

 PV L и PVс показывают одинаковые значения). Х L = Хс (U L = UсС)

3 опыт – сердечник полностью выдвинут из катушки. Х L ‹ Хс (U L ‹ Uс).

5. Показания приборов и результаты расчетов занести в таблицу 2.

6. Результаты измерений показать преподавателю.

7. Разобрать электрическую цепь, привести в порядок рабочее место.

Таблица 2- Результаты измерений и расчетов

Измерения

Вычисления

Условия опытов

  U I UL P Z ZK RK ХL Хс Ua UL cosφ
  В А В В Вт Ом Ом Ом Ом Ом В В  
1                           ХL › ХC
2                           ХL = Хс
3                           ХL ‹ Хс

Таблица 3- Указания к расчету

Содержание отчета

- название и цель работы;

- схема электрической цепи;

- таблица с техническими характеристиками приборов и оборудования;

- таблица с результатами измерений и вычислений;

- таблица с расчетами электрических параметров (расчет первой строки);

- ответы на контрольные вопросы;

- вывод по работе.

Контрольные вопросы

1. Назовите способы настройки контура в резонанс напряжений. Какой из них использован в лабораторной работе?

2. Укажите практическое применение резонанса напряжений.

3. Назовите условия возникновения резонанса напряжений.


ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с приборами и порядком их включения в цепь.

Подготовить приборы к работе.

2. Записать технические данные приборов в таблицу 1.

3. Собрать электрическую цепь и дать проверить ее преподавателю.

4. Включить цепь. С помощью автотрансформатора установить общее напряжение

  50 В и, поддерживая его постоянным, снять показания приборов при неизменной

 емкости 6 мкФ и изменении индуктивности:

   1 опыт – сердечник полностью вставлен в катушку b L ‹ b С (I L ‹ I С)

2 опыт – сердечник частично выдвинут из катушки (установлен в такое

 положение, при котором в цепи минимальное значение тока, или амперметры

РА L L и РА С с показывают одинаковые значения). b L = b С (I L = I С).

3 опыт – сердечник полностью выдвинут из катушки. b L › b С С (I L › I С С).

5. Показания приборов и результаты расчетов занести в таблицу 2.

6. Результаты измерений показать преподавателю.

7. Разобрать электрическую цепь, привести в порядок рабочее место.


Таблица 2- Результаты измерений

Таблица 3- Результаты вычислений

Таблица 4- Указания к расчету

Содержание отчета

- название и цель работы;

- схема электрической цепи;

- таблица с техническими характеристиками приборов и оборудования;

- таблицы с результатами измерений и вычислений;

- таблица с расчетами электрических параметров (расчет первой строки);

- ответы на контрольные вопросы;

- вывод по работе.

Контрольные вопросы

1. Назовите условия возникновения резонанса токов.

2. Назовите способы настройки контура в резонанс токов.

3. Какое значение имеет cosφ и угол φ в момент резонанса токов?


ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНОЙ ЦЕПИ ПРИ СОЕДИНЕНИИ ПРИЕМНИКОВ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ЗВЕЗДОЙ

 

Цель работы: опытным путем проверить соотношения между фазными и линейными напряжениями в цепи трехфазного тока при соединении приемников электроэнергии звездой, определить роль нулевого провода.

Рисунок 1 Электрическая схема

Таблица 1 Технические данные приборов и оборудования

Наименование приборов Предел измерения прибора Цена деления прибора
1 РА1, РА2, РАЗ, РА0 - амперметры 0,25 - 1 А  
2 PV - вольтметр 300 В  
3 В2 (ВЗ) - выключатель - -
4 А-Х, B - Y, C - Z - ламповый реостат - -

 

 

Таблица 2 Результаты измерений

Условие опыта Положение ключа Iа, А IB, А IC, А UA, В UB, В UC,   UAB,В В UBC UCA I0, А

U0,

В

1

RA = RB = RC по 5 ламп В2 (В 3) разомкнут                    

 

2

RA = RB = RC по 5 ламп В2 (В 3) замкнут                    

 

3

RA - 5 ламп RB - 3 лампы RC - 1 лампа В2 (В 3) разомкнут                    

 

4

RA - 5 ламп RB - 3 лампы RC - 1 лампа В2 (В 3) замкнут                    

 

5

RA - 5 ламп
RB - 5 ламп
RC - 0 ламп

В2 (В 3) разомкнут                        
6

RA - 5 ламп
RB - 5 ламп
RC - 0 ламп

В2 (В 3) замкнут                     |  
                               

 


 

Таблица 3   Результаты расчетов

Условие опыта Положение ключа Ra, Ом RВ, Ом Rc, Ом Ра, Вт Рв, Вт Рс, Вт Р Y, Вт
I RA=RB=RC no 5 ламп В2 (В 3) разомкнут              
2 RA=RB-RC no 5 ламп В2 (В 3) замкнут              
3 RA - 5 ламп RB - 3 лампы RC - 1 лампа В2 (В 3) разомкнут              
4 RA - 5 ламп RB - 3 лампы RC - 1 лампа В2 (В 3) замкнут              
5 RA - 5 ламп RB - 5 ламп RC - 0 ламп В2 (В 3) разомкнут              
6 RA - 5 ламп RB - 5 ламп RC - 0 ламп В2 (В 3) замкнут              

 

 

Таблица 4  Указания к расчету

Определить активное сопротивление фазы А Ra = Ua/Ia Ra =
Определить активное сопротивление фазы В Rb = Ub/Ib RB =
Определить активное сопротивление фазы С Rc = Uc/Ic RC=
Определить активную мощность фазы А Pa = Ua·Ia PA =
Определить активную мощность фазы В Pb = Ub·Ib PB =
Определить активную мощность фазы С Pc = Uc · Ic PC =
Определить активную мощность трехфазной системы звезда P U = Pa +Pb +PC PU =

Построить векторные диаграммы напряжений и токов для 2, 4, 6 опытов. Графически определить ток в нулевом проводе.

 

 

Контрольные вопросы:

1 Укажите соотношение фазного и линейного напряжения в схеме соединения потребителей электроэнергии звезда при равномерной нагрузке фаз.

2. Какая нагрузка называется равномерной (симметричной)?

3. Какова роль нулевого провода в схеме соединения звезда?

Вывод:


ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7

Таблица 1 Технические данные приборов и оборудования

Порядок выполнения работы

1.Ознакомиться с приборами и порядком их включения в цепь. Подготовить приборы к работе.

2.Записать технические данные приборов в таблицу 1.

3.Собрать электрическую цепь и дать проверить ее преподавателю.

4.Включить лабораторный стенд.

5.Установить нагрузку фаз:

- первый опыт: установить равномерную нагрузку фаз - каждой фазе по 5 ламп;

- второй опыт: установить неравномерную нагрузку фаз – фаза А – 5 ламп, фаза В

- 3 лампы и фаза С – 1 лампа.

Измерить токи, напряжения и мощности в каждой фазе, показания приборов записать в таблицу 2.

6.Отключить стенд. Результаты измерений показать преподавателю.

7.Разобрать электрическую цепь, привести в порядок рабочее место.

Таблица 2- Результаты измерений и вычислений

Указания к расчету и оформлению работы:

По данным измерений рассчитать: -мощность каждой фазы:

РА= Ia×Ua = ____________

РВ= IВ×UВ = ____________

РС= IС×UС = ____________

мощность трехфазной системы по результатам вычислений

Р 2 = Ра + Р в + Рс =____________

мощность трехфазной системы по результатам измерений

P1 = Pa+ Рв + Рс =____________

абсолютную погрешность

DР = Р 2 –P1 =____________

относительную погрешность

γ = ¾¾. 100 % = _________

Р 2

Содержание отчета

- название и цель работы;

- схема электрической цепи;

- таблица с техническими характеристиками приборов и оборудования;

- таблицы с результатами измерений и вычислений;

- таблица с расчетами электрических параметров (расчет первой строки);

- ответы на контрольные вопросы;

- вывод по работе.

Контрольные вопросы

1. Как называется метод измерения мощности, использованный в данной работе?

2. Как включается в электрическую цепь ваттметр для измерения реактивной мощности

3. Назовите методы измерения активной и реактивной энергии в трехфазной цепи переменного тока.?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

Исследование электрической цепи с параллельным соединением сопротивлений

Цель работы: опытным путем убедиться в справедливости свойств электрической цепи с параллельным соединением сопротивлений

Рисунок 1- Схема электрической цепи

Таблица 1 - Технические данные приборов и оборудования



Поделиться:


Читайте также:




Последнее изменение этой страницы: 2020-11-11; просмотров: 343; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 52.14.85.76 (0.115 с.)