Комплект контрольно-измерительных материалов по учебной дисциплине ОП.03. Электротехника и электроника (стр. 34 )

Рисунок 9.6 - Схема соединения приборов

2 Изменяя ЛАТРом напряжение источника питания, с помощью измерительных приборов определить ток I, напряжение U и активную мощность цепи Р, напряжения на активном сопротивлении Uа и на емкости UС. Показания приборов занести в таблицу 9.1.

Таблица 9.1 - Результаты измерений и расчетов

Измерено	Вычислено
U	Uа	Uс	I	P	Z	R	Xс	Q	S	C	сos φ
В	А	Вт	Ом	вар	ВА	мкФ

3 В расчётной части работы, используя формулы, определить параметры цепи, указанные в таблице 9.1:

-полное сопротивление цепи по формуле (8.5);

-активное сопротивление по формуле (8.6);

-емкостное сопротивление

; (9.5)

где UС – измеренное значение напряжения на емкостном сопротивлении;

-емкость конденсатора

; (9.6)

где f– частота переменного тока, 50 Гц;

-реактивную мощность

(9.7)

-полную мощность по формуле (8.10);

-коэффициент мощности цепи по формуле (8.11).

4 В графической части в масштабе построить векторную диаграмму тока и напряжений для одного из опытов.

5 Указать, как изменяются параметры цепи при изменении напряжения на зажимах.

Содержание отчета

1 Тема и цель занятия.

2 Оборудование.

3 Схема электрической цепи.

4 Таблица результатов измерений и расчетов.

5 Расчетная часть, содержащая формулы и примеры расчета по ним.

6 Графическая часть, содержащая векторную диаграмму.

7 Вывод о проделанной работе.

Контрольные вопросы

1  Поясните, почему ток на емкости опережает напряжение на 900?

2  Что понимают под активной мощностью, единицы ее измерения?

3  Объясните принцип построения векторной диаграммы.

4  Поясните фразу «ток и напряжение совпадают по фазе».

5  На какие процессы, происходящие в конденсаторе, указывает положительная и отрицательная реактивная мощность?

6  Дайте определение электрической емкости.

7  Чем определяется наличие активного сопротивления в цепи переменного тока?

8  Какую мощность измеряет ваттметр, включенный в цепь?

9  Обладает ли резистор, включенный в цепь постоянного тока, активным сопротивлением?

Лабораторная работа № 10

Исследование работы трехфазной цепи при соединении потребителей «звездой»

Цель: определить параметры трехфазной цепи при различных режимах работы.

Оборудование: вольтметры, амперметры, ваттметр, резисторы, соединительные провода.

Краткие теоретические сведения

Соединение «звездой» заключается в том, что концы фаз потребителей X, Y, Z соединяют в одну общую точку, которая называется нулевой 0 или нейтральной N. К началам фаз A, B, C присоединяют линейные провода.

Рисунок 10.1 – Схема соединения «звездой»

Напряжения между началом и концом фазы, т. е. между линейным проводом и нулевым называются фазными Uф: UА, UВ, UС.

Напряжения между двумя линейными проводами называются линейными Uл: UАВ, UВС, UСА.

При соединении фаз «звездой» фазное напряжение меньше линейного Uл в 1,73 раза

(10.1)

(10.2)

Ток фазный равен току линейному

Iф=Iл

В нулевом проводе ток равен векторной сумме токов фаз, т. е.

(10.3)

При равномерной нагрузке, когда сопротивления фаз равны между собой, токи фаз равны между собой и поэтому ток в нулевом проводе отсутствует. При неравномерной нагрузке ток в нулевом проводе определяется по векторной диаграмме (рисунок 10.2).

Uа

Iа

Uав

Uса

I0

Iс

Iв

Uс

Uв

Uвс

Рисунок 10.2 – Векторная диаграмма при соединении «звездой»

Порядок выполнения работы

1 Собрать цепь согласно рисунку 10.3.

2 Установить в фазах потребителя равномерную нагрузку (при закороченном сопротивлении R14).

3 Измерить фазные Uф и линейные Uл напряжения и токи Iф, активную мощность фазы А РА. Измерения провести для случая с нулевым проводом и без него. Результаты измерений занести в таблицу 10.1.

Рисунок 10.3 - Схема соединения приборов

4 Повторить измерения при неравномерной нагрузке. Для этого последовательно с R15 включить R14. Результаты измерений занести в таблицу 10.1.

Таблица 10.1 - Результаты измерений и расчетов

Характер нагрузки	Показания приборов	Вычислено
UЛ	UА	UВ	UС	IА	IВ	IС	РА	Iо
В	мА	Вт	мА
Равномерная с нулевым проводом
Равномерная без нулевого провода
Неравномерная с нулевым проводом
Неравномерная без нулевого провода

5 В графической части работы выбрать масштабы тока и напряжения и построить векторные диаграммы (рисунок 10.2) для опытов с нулевым проводом при равномерной и неравномерной нагрузках фаз. С помощью векторной диаграммы определить ток в нулевом (нейтральном) проводе.

6 В заключении указать назначение нулевого провода и пояснить принцип определения тока в нем.

Содержание отчета

1 Тема и цель занятия.

2 Оборудование.

3 Схема электрической цепи.

4Таблица результатов измерений и расчетов.

6 Графическая часть, содержащая векторные диаграммы.

7 Вывод о проделанной работе.

Контрольные вопросы

4  Объясните назначение нейтрального (нулевого) провода.

5  Поясните преимущество соединения «звездой».

6  Как определить ток в нейтральном (нулевом) проводе?

7  Каково соотношение между линейными и фазными токами и напряжениями?

8  Дайте определение, что представляет собой равномерная и неравномерная нагрузка?

9  Когда в нейтральном (нулевом) проводе отсутствует ток?

Лабораторная работа №11

Исследование работы трехфазной цепи при соединении потребителей «треугольником»

Цель: определить параметры цепи при различных режимах работы.

Оборудование: вольтметры, амперметры, резисторы, соединительные провода.

Краткие теоретические сведения

IА

При соединении «треугольником» конец первой фазы Х соединяется с началом второй В, конец второй фазы У с началом третьей С, конец третьей фазы Z с началом первой А. Из точек соединения выводят линейные провода (рисунок 11.1).