Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра ТОЭ
Утверждено учебным управлением КГЭУ
Лабораторная работа № 1
по курсу
«Теоретические основы электротехники»
СООТНОШЕНИЯ В ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ
ПОСТОЯННОГО ТОКА
(Продолжительность лабораторного занятия-4 часа)
КАЗАНЬ,2008
Цель работы
Целью лабораторной работы является освоение расчетных и опытных методов определения в разветвленной электрической цепи: токов в ветвях;
входных и передаточных (взаимных) проводимостей; потенциалов точек соединения элементов.
Вопросы для подготовки к собеседованию и контролю
Перед выполнением лабораторной работы необходимо проработать [1], с. 21 1-230, 235-236 или [2], с. 13-14, 16-22, 29-33 и ответить на вопросы:
Как рассчитывается входная проводимость k-той ветви qkk ?
Как рассчитывается взаимная проводимость k-той и l-той ветвей qkl ?
6. Что понимают под потенциальной диаграммой для любого участка
электрической цепи или замкнутого контура?
Указания по технике безопасности
Перед выполнением лабораторных работ со студентами проводится инструктаж по технике безопасности, о чем каждый студент расписывается в специальном журнале.
Описание лабораторного стенда
Лабораторная установка состоит из наборов резисторов, размещенных на верхней панели, и реостатов, находящихся на столе. Для измерения токов и напряжений используются три миллиамперметра и два вольтметра, имеющие несколько пределов измерений. Два источника питания применяются в качестве источников напряжения E1 и Е2. Напряжение источников питания регулируется плавно от 0 до 40 В. Включение блоков питания осуществляется тумблером «сеть» и контролируется сигнальной лампочкой. Наборы резисторов каждой лабораторной установки одинаковы, но для каждой бригады задается своя схема соединения элементов. Схемы соединения элементов приведены на рис. 1.1 - 1.5. Параметры схем и режимы работы источников питания приведены в табл. 1.1.
Таблица 1.1
|
Номер схемы |
E1,В |
Е2,В |
Ri,Ом |
R2,OM |
R3,Om |
R4,OM |
R5,OM |
R6,Ом |
|
1 |
20 |
10 |
4,7 |
4,7 |
27 |
27 |
27 |
10 |
|
2 |
20 |
10 |
5 |
5 |
30 |
30 |
30 |
27 . |
|
3 3 |
20 |
10 |
10 |
5 |
27 |
10 |
27 |
27 |
|
4 |
20 |
10 |
27 |
5 |
27 |
10 |
30 |
30 |
|
5 |
20 |
10 |
27 |
27 |
30 |
5 |
5 |
10 |
Предварительное задание
Каждый студент получает индивидуальное задание в виде карточки со схемой и номиналами электрической цепи лабораторного стенда. Студенты, получившие одинаковые схемы, объединяются при выполнении лабораторной работы в одну бригаду. Для заданной схемы необходимо:
рассчитать токи I1, I2, I3 по методу контурных токов и по методу узловых потенциалов;
рассчитать проводимости q11, q12, q13, q22, q23;
рассчитать токи I1, I2, I3 по принципу наложения, воспользовавшись значениями проводимостей;
рассчитать потенциалы точек соединения элементов цепи и построить потенциальную диаграмму для внешнего контура цепи.
Рабочее задание
В данной лабораторной работе требуется:
собрать схему на лабораторном стенде в соответствии со схемой подготовительного задания, предусмотрев в ней включение миллиамперметров для измерения токов I1, I2, I3;
измерить токи I1, I2, I3 при различных режимах работы источников питания E1 и Е2;
измерить потенциалы узлов и точек соединения элементов внешнего контура схемы;
по измеренным значениям токов определить проводимости q11, q12, q13, q22, q23;
по измеренным значениям потенциалов точек соединения элементов внешнего контура и данным табл.1.1 построить потенциальную диаграмму;
сопоставить расчетные результаты предварительного задания с опытными данными.
Указания по выполнению эксперимента
Для опытного определения токов I1, I2, I3 и проводимостей q11, q12, q13, q22, q23 необходимо установить следующие режимы работы источников питания:
оба источника E1 и Е2 включены, значения E1 и Е2 должны соответствовать взятым при расчетах;
источник E1 включен, Е2 выключен (закорочен), значение E1 произвольно;
источник E1 выключен (закорочен), Е2 включен, Е2 значение
произвольно.
Для измерения потенциалов узлов схемы и точек соединения элементов внешнего контура необходимо конец провода, присоединенного к гнезду вольтметра со знаком «-», соединить с тем узлом схемы, потенциал которого при расчете был равным нулю, а конец провода, присоединенного к гнезду вольтметра со знаком «+», присоединить к точкам схемы, потенциалы которых необходимо измерить.
Указания по обработке результатов измерений и оценке
погрешностей
В процессе выполнения лабораторной работы измеряются токи и напряжения. При обработке результатов необходимо рассчитать абсолютную и относительную погрешность измерения:
токов при одновременной работе источников;
потенциалов точек соединения элементов внешнего контура.
Абсолютная погрешность ∆ характеризует точность измерительного прибора и зависит от его класса точности и предела измерений:
∆ = ± kХN/100.
Относительная погрешность δ, или точность измерений, представляет собой отношение абсолютной погрешности прибора к измеряемой величине X и выражается в процентах:
δ = ± 100∆/Х % = kХN/Х %.
Отсюда следует, что для повышения точности измерений важно правильно подобрать предел измерения прибора, т.е. переключатели пределов измерений приборов в начале измерения должны соответствовать наибольшим значениям измеряемых величин.
Указания по оформлению отчета
Отчет о выполненной лабораторной работе каждый студент оформляет индивидуально. Требования к оформлению изложены в [4], с.3-4.
Отчет должен содержать:
схему лабораторного стенда с учетом измерительных приборов и номиналов элементов и источников питания;
результаты расчетных и экспериментальных данных;
расчет требуемых величин по результатам эксперимента;
построение потенциальной диаграммы;
расчет относительных погрешностей измерений.
Рекомендуемая литература
1. К.С. Демирчян. Теоретические основы электротехники. В 3-х томах. 4-е изд. Питер, 2006.
2. Основы теории электрических цепей: учебник для вузов / Ю.А. Бычков, В.М. Золотницкий, Э.П. Чернышев. 3-е изд., стер. СПб: Лань, 2004.
3. Сборник задач по теоретическим основам электротехники: учеб. пособие / Под ред. Бессонова Л.А. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 2003.