Руководство к лабораторным работам по теоретическим основам электротехники в программной среде Electronics Workbench. Часть 1. Пустынников С.В - 9 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

17
Угол потерь, характеризующий несовершенную изоляцию
конденсатора, равен
C
g
arctg
ω
=δ
; очевидно,
).90(
0
ϕ+=δ tgtg
Реальная катушка индуктивности также обладает тепловыми
потерями в отличие от идеальной катушки. Эквивалентную схему
замещения такой катушки обычно представляют в виде
последовательного соединения элементов R и L. Эти параметры можно
экспериментально определить по показаниям вышеупомянутых
приборов, воспользовавшись формулами:
,
I
U
z =
ϕ
=
coszR
,
ϕ
=
sinzX
,
ω
=
X
L
.
При последовательном соединении элементов R, L, C по законам
Ома и Кирхгофа в комплексной форме входное напряжение равно:
U
= U
R
+ U
L
+ U
C
= I Z,
где
ϕ
=+=
j
zejXRZ
– комплексное сопротивление; R – активное,
Х = Х
L
– Х
C
– реактивное, z – полное сопротивление;
R
X
arctg=ϕ
– угол
сдвига фаз напряжения и тока; X
L
= ωL – индуктивное,
C
X
C
ω
=
1
–
емкостное сопротивления.
Ток в катушке отстает по фазе от напряжения (угол сдвига фаз
ϕ > 0, X = X
L
, так как Х
C
= 0). Тангенсом этого угла оценивается
добротность катушки:
R
X
tgQ
L
L
=ϕ=
.
Подготовка к работе
1. Какие физические явления отражают в схеме замещения
конденсатора элементы g, C, а в схеме замещения катушки
индуктивности – элементы R, L?
2. Что такое активная, емкостная, индуктивная, реактивная, полная
проводимости? Как они связаны между собой?
3. Что такое активное, емкостное, индуктивное, реактивное, полное
сопротивления? Как они связаны между собой?
4. В каких пределах может изменяться угол сдвига фаз напряжения и
тока на входе пассивного двухполюсника?
5. Записать уравнение первого закона Кирхгофа для схемы рис. 3.1
(ключ К замкнут, 0 < R
1
< ∞) и уравнение второго закона для
18
схемы рис. 3.2 (0 < R
1
< ∞) как для мгновенных, так и для
комплексных значений токов и напряжений.
3а. ИССЛЕДОВАНИЕ АКТИВНО-ЕМКОСТНОЙ ЦЕПИ
Схема электрической цепи
Схема, показанная на рис. 3.1, питается от источника
синусоидального напряжения с частотой 50 Гц и действующим
значением напряжения 100 В.
Конденсатор в схеме представлен блоком, который нужно
выбрать в поле компонентов из набора cond1 ÷
÷÷
÷ cond10 по указанию
преподавателя.
Для управления положением ключа служит клавиша 1. При
разомкнутом ключе можно по показаниям приборов определить
параметры схемы замещения конденсатора, состоящей из параллельно
включенных C и R.
Роль фазометра в схеме исполняет прибор Bode-Plotter, пределы
измерения которого от –90° до +90° уже установлены. Его нужно
извлечь из поля контрольно-измерительных приборов Instruments (у
правого края второй строки меню). Увеличенное изображение прибора
появляется в нижней части рабочего поля после двойного щелчка
левой клавишей мыши, когда курсор находится на символе прибора в
схеме. При замкнутом ключе угол сдвига фаз можно изменять за счет
изменения сопротивления реостата (управляющая клавиша R) в
пределах от 500 до 50 Ом (следует избегать слишком малых значений
этого сопротивления во избежание нарушения работы программы).
Программа работы

Страницы