Последовательное и параллельное соединение резисторов

Цель работы: Проверить основные соотношения между I, U, R и P для последовательного и параллельного соединения резисторов.

Оборудование: Модульный учебный комплекс МУК-ЭТ1, ГН2-04, ЛЭС-5.

Краткая теория

Последовательное соединение резисторов (схема 1):

R=R₁+R₂

U=U₁+U₂ I=U/R, P=UI , P₁=U₁I , P₂=U₂I

P=P₁+P₂

Параллельное соединение резисторов (схема 2):

R= R₁ R₂/(R₁+R₂)

I=I₁+I₂ I=U/R, P=UI , P₁=UI₁ , P₂=UI₂

P=P₁+P₂

Содержание работы

1. Собрать схему 1.

R₁

A₁ R₁

V

I

·

· U A₂ Схема 1

R₂

2. Измерить напряжения на источнике и резисторах, а также ток в цепи.

3. Результаты занести в таблицу.

4. Собрать схему 2 и предъявить для проверки.

A

I I₁ I₂

A₁ A₂ Схема 2

о

U

о R₁ R₂

5. Измерить напряжение на источнике и резисторах, а также все токи.

6. Результаты занести в таблицу

Таблица

Последовательное соединение Параллельное соединение

Элементы

Измерить Вычислить Измерить Вычислить

U I R P U I R P

R1
R2
Вся цепь

7. По полученным данным рассчитать все сопротивления, мощность, выделяемую на каждом резисторе и во всей цепи.

8. Проверить основные соотношения для последовательного и параллельного сопротивления резисторов.

9. Сделать вывод о проделанной работе.

Лабораторная работа №27

Исследование трехфазной цепи

Цель работы: Исследование трехфазной цепи, соединенной звездой с нулевым проводом и без него при симметричной и несимметричной нагрузках

Оборудование: Модульный учебный комплекс МУК-ЭТ1.

КРАТКАЯ ТЕОРИЯ

Трехфазная система переменного тока, разработанная выдающимся русским инженером М.О. Доливо-Добровольским в 1891 году, получила распространение во всем мире, как система, обеспечивающая наиболее экономичную передачу электрической энергии и позволяющая создать надежные, простые и дешевые генераторы, двигатели и трансформаторы. Данная система позволяет получить в одной установке два типа эксплутационных напряжений – линейные и фазные.

Простейший 3х-фазный генератор (рис.1) имеет устройство аналогичное однофазному генератору с той разницей, что у якоря имеется не одна, а три одинаковые обмотки (фазы), начала и концы которых обозначают, соответственно, буквами A, B, C и X, Y, Z и которые сдвинуты в пространстве относительно друг друга на одинаковые углы .

При вращении якоря с угловой частотой w в магнитном поле в обмотках генератора индуктируется ЭДС одинаковой частоты и равной амплитуды, сдвинутые по фазе относительно друг друга на одинаковый угол 120°, или на 1/3 периода. Такая система трех ЭДС называется симметричной.

Векторная диаграмма симметричных ЭДС трехфазного генератора показана на рис. 2.

Каждую обмотку трехфазного генератора можно соединить с отдельным приемником энергии (рис. 3). В этом случае получается несвязанная трехфазная система с тремя самостоятельными цепями и шестью проводами - неэкономичная и не нашедшая применения на практике.

Соединение обмоток генератора звездой или треугольником позволяет уменьшить число проводов, соединяющих генератор с приемниками (нагрузкой). В данной работе мы рассмотрим соединение обмоток генератора и нагрузки звездой, так как такая система используется наиболее часто (Рис.4).

При соединении звездой все концы обмоток генератора X, Y, Z объединяют в общий узел О, называемый нейтральной или нулевой точкой, а начала А, В, С служат зажимами для подключения нагрузки.

Провода, соединяющие начало обмоток генератора А, В, С с нагрузкой, называются линейными (АА¢, ВВ¢, СС¢).

Провод, соединяющий общие точки звезд генератора и нагрузки (ОО¢), называется нулевым или нейтральным.

Напряжения между нулевым и линейными проводами называются фазными и обозначаются как U_A, U_B, U_C (U_Ф).

Напряжения между любыми двумя линейными проводами называются линейными и обозначаются как U_AВ, U_BС, U_CА (U_Л).

Существуют следующие соотношения между линейными и фазными напряжениями:

1. Мгновенные значения линейных напряжений равны алгебраическим разностям мгновенных значений соответствующих фазных напряжений:

u_AВ = u_A - u_B;

u_BС = u_B - u_C;

u_CА = u_C - u_C.