Исследование цепи переменного тока с последовательным соединением резистора и конденсатора - файл n1.doc

Исследование цепи переменного тока с последовательным соединением резистора и конденсатора
скачать (159.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc160kb.19.11.2012 19:45скачать

n1.doc

ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ В СИСТЕМЕ «MULTISIM».

Введение.

Система схемотехнического моделирования Electronics Workbench предназначена для моделирования и анализа электрических схем. Работа в реальной лаборатории требует больших временных затрат на подготовку эксперимента. MULTISIM - электронная лаборатория, позволяет сделать изучение электрических схем более доступным. Ошибки экспери­ментатора в реальной лаборатории могут привести к большим материаль­ным потерям, в то время как, работая в MULTISIM, студент за­страхован от случайного поражения током, а приборы не выйдут из строя из-за неправильно собранной схемы.

Программа MULTISIM использует стандартный интер­фейс Windows, что значительно облегчает её использование.



Рисунок 1
На рисунке 1 показаны основные элементы, используемые для мо­делирования и анализа электрических схем. Моделирование схем осущест­вляется путём выбора необходимых элементов из библиотеки компонен­тов и перемещением их с помощью «мыши» на рабочее поле. Двойным щелчком левой кнопки «мыши» на элементе возможно открыть диалоговое окно, в котором указаны параметры этого элемента. Вращение элементов на рабочем поле осуществляется комбинацией клавиш +. Соеди­няя выводы элементов между собой, получаем электрическую схему.

Содержание отчета и требования к его оформлению

1. Отчет по лабораторной работе выполняется в соответствии с требованиями действующих ГОСТов и Стандартов учебного заведения.

2. Отчет включает в себя разделы, отражающие все этапы выполнения работы.

2.1. Номер, название и цель работы.

2.2. Расчетное задание.

Задание выполняется перед лабораторной работой и является одним из основных элементов допуска к работе. Каждый этап расчета должен иметь свой подзаголовок. Приводятся расчетная схема (при необходимости), исходные данные, расчетные формулы, результаты расчетов в виде таблиц, необходимые графики и диаграммы, выполненные в масштабе.

2.3. Экспериментальная часть.

Включает в себя электрические схемы и результаты измерений, сведенные в таблицы; при необходимости дается обоснование выбираемых пределов измерения приборов, расчет цен деления. Каждый этап, опыт должен иметь свой подзаголовок.

2.4. Обработка результатов эксперимента.

Приводятся таблицы результатов расчетов по экспериментальным данным, все формулы, по которым делались эти расчеты, построенные по результатам экспериментов и расчетов диаграммы и графики, анализ результатов, ответы на все вопросы данного раздела руководства.

По указанию преподавателя в отчете даются ответы на контрольные вопросы, приведенные в работе. В отчете должные быть указаны группа, фамилия студента дата выполнения отчета.

3. Графическая часть отчета (схемы, таблицы, диаграммы, графики) выполняются карандашом с применением соответствующих чертежных инструментов.

3.1. Принципиальные электрические схемы вычерчиваются в соответствии с требованиями ГОСТа. Для лучшего понимания, чтения схемы ее главный элемент (например, якорь машины постоянного тока) рекомендуется вычерчивать более крупно, чем вспомогательные (реостаты, амперметры, и т.д.). В местах электрических соединений проводов ставят точки. Условные буквенные обозначения элементов схемы должны соответствовать ГОСТ.

3.2. Векторные диаграммы строятся в масштабе с соблюдением величин и углов и обязательным указанием масштабов (например, MU = 10 В/см). Все векторы должны иметь буквенные обозначения в соответствии с ГОСТом; на топографических диаграммах напряжений векторы обычно не обозначаются, достаточно обозначить точки (вершины многоугольника напряжений) буквами в соответствии с буквенными обозначениями узловых точек на электрической схеме.

3.3. При построении графиков необходимо придерживаться требований ГОСТа. Так как задачей лабораторных исследований является выяснение общих закономерностей, все шкалы графиков должны начинаться с нуля. На осях графиков дается равномерная шкала с круглыми значениями оцифрованных делений. При необходимости (например, при построении амплитудно-частотной характеристики усилителя) одна из шкал может иметь логарифмическую разметку.

На рабочем поле графика с сеткой, соответствующей оцифрованным делениям шкал, указываются экспериментальные точки, максимально близко к которым проводится плавная кривая. Если на одном графике строится несколько различных кривых в функции одной и той же величины, для каждой из них вне рабочего поля графика (обычно слева от него) дается своя шкала. При построении семейства характеристик, отличающихся друг от друга значением какого-либо параметра, эти значения указываются на кривых.

4. Отчет по работе выполняется индивидуально каждым студентом и подписывается им с указанием даты выполнения. Правильно выполненный отчет по предыдущей работе является одним из условий допуска к последующей работе.

Лабораторная работа № 10 – ТО (№10 – АТС).

«Исследование цепи переменного тока с последовательным соединением резистора и конденсатора».

Цель работы: экспериментально проверить свойства последовательного соединения резистора и конденсатора в цепи переменного тока.

Краткие теоретические сведения: прочитайте параграфы 11.1; 11.4 и 12.2 учебника Частоедов А.А.

10.1. Варианты заданий для лабораторной работы №10


№п/п

Напряжение

источника питания,

U, В

Начальная фаза

источника питания,

?, градус

Частота тока

источника питания,

f, Гц

Сопротивление

резистора,

R, Ом

Ёмкость

конденсатора,

С, Ф

1

110

0

25

470

10

2

110

10

50

470

7,5

3

110

20

75

470

5,6

4

110

30

100

470

4,7

5

110

40

75

470

3,9

6

127

0

25

680

10

7

127

10

50

680

7,5

8

127

20

75

680

5,6

9

127

30

100

680

4,7

10

127

40

150

680

3,9

11

220

0

25

750

10

12

220

10

50

750

7,5

13

220

20

75

750

5,6

14

220

30

100

750

4,7

15

220

40

150

750

3,9

16

380

0

25

430

10

17

380

10

50

430

7,5

18

380

20

75

430

5,6

19

380

30

100

430

4,7

20

380

40

150

430

3,9

21

440

0

25

390

10

22

440

10

50

390

7,5

23

440

20

75

390

5,6

24

440

30

100

390

4,7

25

440

40

150

390

3,9

26

660

0

25

360

10

27

660

10

50

360

7,5

28

660

20

75

360

5,6

29

660

30

100

360

4,7

30

660

40

150

360

3,9


10.2. Соберите схему, представленную на рисунке 10.1. Значения параметров источника питания, резистора и конденсатора установите в соответствии со своим индивидуальным заданием. Обратите особое внимание на подключение ваттметра и осциллографа.



Рисунок 10.1

10.3. Подпишите все элементы электрической цепи и приборы в соответствии с обозначениями ГОСТа.
10.4. Эксперимент: Включите кнопку подачи напряжения . Показания приборов запишите в таблицу 10-1.


Действующее значение напряжения питания.

U, В

Падение напряжения на резисторе.

U1, В

Падение напряжения на конденсаторе.

U2, В

Ток в цепи.

I, A

Полная мощность цепи.

S, В·А

















После снятия показаний приборов исследуйте форму напряжения на источнике питания (канал А) и на конденсаторе (канал Б). Зарисуйте осциллограммы этих напряжений. Измерьте на осциллограмме величину напряжений и сдвиг фаз между напряжением источника питания и напряжением на конденсаторе.


Рисунок 10.2. Осциллограмма напряжений источника питания и конденсатора.

10.5. По данным полученным в эксперименте постройте векторные диаграммы напряжений (треугольник напряжений).
10.6. Рассчитайте полное сопротивление Z, реактивное сопротивление ёмкости и постройте в масштабе треугольник сопротивлений. Сравните, полученный угол ?, с углом ? из треугольника напряжений.
10.7. Рассчитайте активную P и реактивную Q мощности. Постройте треугольник мощностей. Сравните, полученное при построении, значение S с экспериментальным значением.
10.8. Контрольные вопросы.

10.8.1. Какова связь между действующим, средним и амплитудным значениями тока?

10.8.2. Какова связь между частотой f, периодом Т и угловой частотой?

10.8.3. Как сдвинуты друг относительно друга векторы тока и напряжения для резистора, конденсатора и катушки индуктивности?

10.8.4. По каким формулам можно рассчитать полную, активную и реактивную мощности?

Рекомендуемая литература:

Л.А. Частоедов «Электротехника». М.: УМЦ МПС России, 2004 г. §11.1, 11.4, 12.2; стр. 237 – 259.


Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации