Тема : «Измерение потерь напряжения в проводах      электрической цепи»

 

Цель:

- научиться определять КПД передачи линии и выяснить от чего зависят потери и КПД в линии.

 

Характер занятия: репродуктивный.

 

Форма организации занятия: групповая (студенты выполняют работу на 5 лабораторных стендах в группах в количестве 3-4 человека)

 

Обеспечение занятия: методические указания, папка для оформления лабораторных работ, письменные принадлежности, конспект.

 

Оборудование: лабораторный стенд, амперметр, вольтметр.

 

Требования к знаниям и умениям студентов

Студент должен

знать:

- материал урока: «Потеря напряжения в проводах. КПД передачи»;

- устройство лабораторного стенда;

уметь:

- пользоваться приборами, используемыми в данной работе.

- строить графики.

 

Теория

 

Потеря напряжения в линии рассчитывается по следующей формуле:

, В

где    - напряжение в начале линии (передаваемое), В

         - напряжение в конце линии (потребляемое), В

Потери мощности в линии рассчитываются по следующей формуле:

, Вт

где    - мощность передаваемая, Вт

         - мощность потребляемая, Вт

Коэффициент полезного действия (КПД) определяется по формулам:

, %

, %

 

Порядок выполнения работы

 

1 Запишем тему, цель, оборудование.

2 Чертим и собираем схему.

 

Схема

 

Рисунок 1

 

3 Чертим таблицу измерений.

№	Измерено			Вычислено
	U1	U2	I	P1	P2	ΔP	ΔU	h	R
1
2
3
4
5
6

 

4 Проводим измерения в следующем порядке:

В 1, 2, 3 опытах все тумблеры на участках cz  и ax включены. При этом в 1 опыте на участке by включены все тумблеры, во 2 опыте – 1 тумблер выключен, в 3 опыте – 2 тумблера выключены. Устанавливая напряжение U₁ (одинаковое для всех опытов), измеряем и записываем в таблицу напряжение U₂ (на участке by) и ток в цепи.

В 4, 5, 6 опытах на участках cz и ax выключены по одному тумблеру. При этом в 1 опыте на участке by включены все тумблеры, во 2 опыте - 1 тумблер выключен, в 3 опыте 2 тумблера выключены. Устанавливая напряжение U₁ (одинаковое для всех опытов), измеряем и записываем в таблицу напряжение U₂ (на участке by) и ток в цепи.

5 Рассчитываем остальные величины в таблице по следующим формулам:

 - мощность подаваемая;

 - мощность потребляемая;

 - потери мощности в линии;

 - потери напряжения в линии;

 - КПД;

 - сопротивление линии.

 

6 Строим графики зависимости U₂ от I, ΔU от I, ΔP от I, h от I.

 

7 Делаем вывод.

8 Сдаем работу преподавателю.

 

Система оценки: зачтено (незачтено).

 

 

Контрольные вопросы

 

1 Почему возникают потери при передаче электрической энергии?

2 Обозначение напряжений, мощностей передаваемых и потребляемых.

3 Как определяют КПД передачи?

Лабораторная работа 7

 

Тема: «Опытная проверка результатов преобразования треугольника сопротивлений в эквивалентную звезду»

 

Цель:

- убедиться в справедливости формул при переключении с треугольника сопротивлений на эквивалентную звезду.

 

Характер занятия: репродуктивный.

 

Форма организации занятия: групповая (студенты выполняют работу на 5 лабораторных стендах в группах в количестве 3-4 человека).

 

Обеспечение занятия: методические указания, папка для оформления лабораторных работ, письменные принадлежности, конспект.

 

Оборудование: лабораторный стенд, три амперметра, вольтметр.

 

Требования к знаниям и умениям студентов

Студент должен

знать:

- условия преобразования треугольника сопротивлений в звезду;

- формулы сопротивлений;

- устройство лабораторного стенда;

уметь:

- пользоваться амперметром, вольтметром;

- чертить и собирать схемы;

- делать вывод.

 

Теория

 

Преобразование треугольника сопротивлений в эквивалентную звезду возможно, когда не изменяются напряжения между узловыми точками и токи в этих точках.

Схема

Рисунок 1

     

     

     

;

;

.

 

 

Порядок выполнения работы

 

1Запишем тему, цель, оборудование.

2 Чертим и собираем схему соединения сопротивлений треугольником.

 

Схема

 

Рисунок 2

 

3 Чертим таблицу измерений.

Соединение	№	UAB	UBC	UCA	IA	IB	IC
	1
	2
	1
	2

 

4 Проводим два измерения при соединении сопротивлений треугольником при различных напряжениях. При этом на участках ax, by, cz включены по одному тумблеру. В таблицу измерений записываем показания вольтметра и амперметра.

5 Производим переключение с треугольника на звезду, уменьшив сопротивление каждого участка в 3 раза (включив все тумблеры) Проводим два измерения при тех же напряжениях, что и при соединении треугольником. Заносим показания амперметра и вольтметра в таблицу измерений.

 

Схема

 

Рисунок 3

 

6 Сравним измерения при соединении сопротивлений звездой и треугольником. Сделаем вывод.

7 Сдаем работу преподавателю.

 

Система оценки: зачтено (незачтено).

 

 

Контрольные вопросы

 

1 Назвать условия преобразования с треугольника на звезду, со звезды на треугольник.

2 Когда применяют преобразование треугольника в звезду?

3 Назвать формулы преобразования треугольника сопротивлений в звезду.

Лабораторная работа 8