Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Обработка результатов измерений
|
|
Схема исследования
Рисунок 2
Пpибоpы и обоpудование
Таблица 1
| Наименование | Тип | Количество | Технические хаpaктеpистики |
| Вольтметр универсальный Амперметр Источник питания Реостат Батарея конденсаторная Катушка индуктивности | В7-16 Э525 В24 РПШ-2 Учебная Учебная | 100 В; 100 Ом 1 А 30 В; 10 А; f = 50 Гц 100 Ом; 2 А С = 27 мкФ 1200 витков (L = 0, 20 Гн) |
Включил блок питания и установил заданное преподавателем напряжение источника U. Измерил силу тока I в цепи.
Измерил падения напряжений на реостате R (UR), на катушке индуктивности Lк (UK), на батарее конденсаторов С (UC).
Результаты измерений записал в таблицу 2.
Таблица 2
| Uизм, В | І, А | UR, В | UК, В | UС, В | R, Ом | RК, Ом |
| 0, 3 | 12, 1 | 19, 7 | 31, 18 | 42, 6 | 16, 3 |
Обработка результатов измерений
1. По результатам измерений (табл.2) вычислил падения напряжений на активном и индуктивном сопротивлениях катушки:
 |
URк = I·Rк;
Вычислил величину суммарного активного и реактивного напряжений в цепи:
Uакт = UR + URк; Uреакт = UL - UC.
Вычислил величину напряжения на входе схемы U:
.
Сравнил вычисленное значение напряжения U с его измеренным значеним (из табл.2) и найдите погрешность вычислений:
.
Вычислил коэффициент мощности сos φ и фазовый сдвиг между векторами тока и напряжения φ по формулам:
 | |||
 | |||
Результаты вычислений занес в табл.3.
Таблица 3
| URк, В | UL, В | Uакт, В | Uреакт, В | Uв, В | Δ U, % | сos φ | φ, эл. град. |
| 4, 9 | 19, 07 | -12, 11 | 20, 87 | 5, 13 | 0, 814 | 35, 5 |
2. По данным табл.2 и 3 построил в масштабе векторную диаграмму напряжений.
3. Вычислил величины активного, реактивного и полного сопротивлений цепи по формулам:
Rакт = R + Rк ; Хреакт = 
- 
; 
.
Вычислил величину полного сопротивления цепи по данным измерений по формуле:
Сравнил вычисленное значение полного сопротивлений цепи Z с его значеним, найденным по результатам измерений, и найдите погрешность вычислений.
Результаты вычислений занес в табл.4.
Таблица 4
| Rакт, Ом | Хреакт, Ом | Z, Ом |
| |
| 
| |||
| 58, 9 | 55, 06 | 80, 63 | 73, 3 | 9, 05 |
По данным табл.4 построил в масштабе треугольник сопротивлений электрической цепи.
4. Вычислил величины активной, реактивной и полной мощностей цепи по формулам:
; 
.
Результаты вычислений занес в табл.5.
Таблица 5
| Р, Вт | Q, вар | S, ВА |
| 5, 3 | 4, 96 | 7, 26 |
По данным табл.5 построил в масштабе треугольник мощностей электрической цепи.
.
Контрольные вопросы
1. Разница между активной и реактивной мощностями заключается в том, куда попадают электроны, движущиеся в проводнике. Активная мощность – это мощность расходуемая на совершение работы или точнее производящая работу (выделяется в виде тепла в нагревательных приборах, в виде света в лампах накаливания, вращает роторы электродвигателей и т.д). Т. е., это та мощность, которая потребляется, когда в сети в один и тот же момент времени есть и напряжение, и синхронный с ним электрический ток. Это явление наблюдается в цепях постоянного тока при включении-выключении.
2. Если напряжение и ток имеют различные начальные фазы, то между ними возникает угол сдвига фаз φ, который показывает, насколько ток отстает от напряжения или опережает его по времени. Значение угла сдвига фаз рассчитывается по формуле: φ =ψ u-ψ i
Рисунок 3 – Векторная диаграмма напряжений электрической цепи