Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей

Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей. Если произвести определенные преобразования, такую цепь можно представить эквивалентной цепью с последовательным или параллельным соединением элементов [Л.1,3].Рассмотрим параллельную схему соединения рис.1.3.1. Для этой схемы соединения напряжение будет одинаковым для всех параллельных ветвей. Ток неразветвленного участка, согласно первому закону Кирхгофа, равен Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru , где I1=Uy1; I2=Uy2; Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru -полная проводимость первой ветви; Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru реактивная проводи-мость второй ветви. Для “ идеальной ” (R=0) катушки индуктивности, g1=0, a y11. В частном случае, когда в1= в2, Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru , a I=0,т.e. при условии равенства реактивных проводимостей параллельных ветвей в цепи возникает режим резонанса токов, для которого характерны некоторые особенности: Ток ucточника.

Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru I = Uy = Ug ; Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru ; Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru

I ЛАТР

Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru

Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru I1 I2 ~220B

Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru C2

L1

       
    Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru
  Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru
 

R1

 
  Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru

Pиc.1.3.1. Электрическая схема цепи.

Анализ явления резонанса токов поясним с помощью векторной диаграммы. Построение векторной диаграммы (рис.1.3.2.) начинаем с общего вектора напряжения U. Дaлeе, в принятом масштабе, откладываем вектор тока второй ветви, I2 = Ub2 ;

Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru При R2 ® 0 φ2=-90˚. Из конца вектора I2 откладываем вектор I1.

Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru I2 I1

MI =Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru ; MU =Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru

j2

U

j j1

I a

Рис.1.3.2.Векторная диаграмма электрической цепи.

Поскольку угол j1 не определен положение вершины “а” треугольника токов определим методом засечек согласно уравнения Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru ,. составленному о первому закону Кирхгофа.

Для идеальной катушки индуктивности R01= 0; g1= Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru =0; j1=90°; cosj=0

Для реальной катушки индуктивности R1>0; j1<90°; Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru . Режим резонанса токов может быть опасен при bL=bC>>g ,т.е. при больших L и C.Тогда UbL=UbC>>Ug; I1=I2>>I. При больших (нерасчетных) токах в потребителях (L, С) может возникнуть оплавление или возгорание изоляции.

С точки зрения передачи энергии режим близкий к резонансу токов всегда благоприятный, в связи с повышением коэффициента мощности и КПД линии электропередачи.

Порядок выполнения работы.

1. Собрать схему рис.1.3.3.

2. Установить с помощью автотрансформатора (ЛАТРа) напряжение 150 В и поддерживать его во время опыта неизменным. Не производя записей измерений, убедиться, что при изменении емкости от минимального до максимального (или наоборот) значения токов неразветвленной части схемы сначала убывает, а затем возрастает. Изменяя емкость повторно, произвести измерения параметров цепи, таким образом, чтобы состояние близкое к резонансному пройти с меньшим "шагом" изменения емкости С. Результаты измерений занести в табл.

Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru ЛАТР

Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru

       
  Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru
    Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru
 

Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru

Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru L

Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru R C

Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru ~220B

 
  Краткие теоретические сведения. Разветвленная цепь состоит из последовательно и параллельно соединенных ветвей - student2.ru

Рис.1.3.3. Электрическая схема лабораторной установки.

Таблица

    измерено
N п С [мкФ] U [B] I [A] I1 [A] I2 [A]
         
……          
         
             

3. По данным опыта построить, в принятых масштабах:

1) три векторные диаграммы для режимов резонанса, до и после резонанса . Последние две построить для величины емкости наиболее удаленной от резонансной.

2) график зависимости I = f(C).

Контрольные вопросы.

1. Условие наступления резонанса токов и его характерные признаки.

2. Как определить ток неразветвленной части цепи?

3. Как определить составляющие полную и эквивалентную проводимости цепи?

4. Какой характер нагрузки соответствует случаям:

IL>IC, IL<IC, IL=IC .

5. Какие значения имеют параметры цепи при резонансе?

6. Как увеличить cosj установки?

7. Чем опасен резонанс токов и когда полезен?

ЛИТЕРАТУРА /1,3/.

РАБОТА N 1.4.ПРОВЕРКА ОДНОФАЗНОГО СЧЕТЧИКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

ЭНЕРГИИ.

Цель работы:

Изучение устройства, принципа действия и проверка точности измерения счетчика.

Наши рекомендации