К другим разделам курса физики, электротехники

Электротехника

Примеры решения задач
Ядерная физика
Законы Ома
Лабораторные работы
Электротехника

Лабораторные

Материалы
Задачи по физике

Методика выполнения лабораторных работ по электротехнике

РАБОЧЕЕ ЗАДАНИЕ

 Лабораторная работа состоит из двух разделов расчетного и экспериментального. В начале выполняется расчетная часть. 

3.1. Расчетная часть

По вышеизложенной методике определяется форма кривой i(wt) и действующее значение тока в линейной электрической цепи с последовательным соединением элементов R, L и C (Рис.1), подключенной к источнику периодического напряжения прямоугольной формы (меандр) Рис.2.

Данные для расчета: Um = 6 ¸ 12 (В); f = 25 ¸ 60 (Гц); R = 1000 ¸ 1100 (Oм);

 L = 5 ¸ 10 (Гн); С = 0,5 ¸ 1,0 (мкФ).

Конкретные числа задает преподаватель.

Порядок расчета:

а) Выполняется разложение заданной функции напряжения в ряд Фурье (Для наиболее распространенных функций разложение приведено в справочниках)

 u(wt) = U0 + . (4)

б) В зависимости от требуемой точности расчета выбирается число членов ряда (Для ориентировочных расчетов достаточно четырех).

в) Определяется постоянная составляющая тока I0 (ток нулевой гармоники)

I0 = U0/z0 , (5)

где: z0 - эквивалентное сопротивление цепи при f = 0.

г) Определяются амплитуды напряжения каждой гармоники в комплексной форме

mk = Umk e,  (6)

где: k = 1, 2, 3 …

д) Определяется амплитуда тока каждой гармоники в комплексной форме

mk =mk /k = Imke , (7)

где: k - комплексное сопротивление гармоники.

е) Записывается мгновенное значение тока каждой гармоники

ik = Imksin(kwt + bk). (8)

ж) Результатом расчета является несинусоидальная функция тока, представленная на миллиметровке в виде суммы гармоник:

 i(wt) = I0 + Im1sin(wt +b1) + Im2sin(2wt + b2) + … + Imksin(kwt +bk). (9)

При построении гармоник на общем графике следует учитывать, что масштаб по оси абсцисс для к - ой гармоники должен быть взят в к - раз большим, чем для первой гармоники.

з) Вычисляется действующее значение несинусоидального тока

I =(I02 + Im12/2 + … + Imk2/2)1/2 (10)

Результаты расчета предъявляются преподавателю, после чего студенты приступают к выполнению экспериментальной части.

3.2. Экспериментальная часть

Схема лабораторной установки изображена на рис.3.

В схеме использовано следующее оборудование:

магазин сопротивлений Р-33;

индуктивность (L) обмотка А-Х трансформатора;

конденсатор С;

генератор звуковых частот ГЗ-111;

осциллограф электронный С1-83.

3.2.1. Подготовка осциллографа С1-83 (С1-93) к работе

Подключить разъем соединительного кабеля к гнезду 0W 35 рF входа канал I.

Нажать кнопку I переключателя канала слева от экрана.

У осциллографа С1-83 поставить кнопку множителя в положение ´10 (“утоплено”).

Рычажок характер входа Ñканал I поставить в положение @.

На блоке развертка поставить ступенчатый переключатель время/дел. в положение 1ms.

На блоке синхронизация нажать кнопки I внутр. и -.

Включить вилку сетевого шнура в одну из розеток, подсоединенных к клеммам 220В на панели питания стенда.

Включить автомат АП на стенде.

Включить питание осциллографа, вытянув кнопку питание. При этом загорается сигнальная лампочка рядом с кнопкой.

Через 2 - 3 минуты на экране появится изображение горизонтальной линии.

Отрегулировать степень яркости и фокусировки.

Ручкой ­ вывести горизонтальную линию в середину экрана.

Произвести калибровку канала вертикального отклонения луча. Для этого установить ступенчатый переключатель v/дел. в положение 6 дел. Ручку плавной регулировки, расположенную на оси ступенчатого переключателя, установить в крайнее правое положение (повернуть по часовой стрелке). При этом величина изображения сигнала на экране должна быть равен 6 делениям. После проведенной калибровки осциллограф можно использовать для измерения напряжений как вольтметр.

Установить ступенчатый переключатель V/дел. в положение 0,2 v/дел. Масштабный коэффициент вертикального отклонения луча: Мв = 0,2 V/дел´10 = 2 V/дел.


На главную сайта Dvoika.net