 |
Соединение приемников энергии треугольником
|
|
|
|
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Проверить на опыте соотношение между линейными и фазными токами и напряжениями при соединении приемников энергии треугольником.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Треугольником называется соединение, при котором конец фазы А
соединяется с началом фазы В, конец фазы В соединяется с началом фазы С, конец фазы С соединяется с началом фазы А и эти точки соединяются с линейными проводами. При соединении в треугольник симметричной нагрузки линейное напряжение равно фазному, согласно законам параллельного соединения, а линейный ток в 
раз больше фазного тока. При обрыве фазы два линейных тока становятся равными фазному току, согласно законам последовательного соединения, а третий линейный ток не изменяется. А при обрыве линии один фазный ток остается неизменным, а два других уменьшаются, т.к. 2фазы оказываются включенными последовательно и подключенными на линейное напряжение, т. е. они представляют делитель напряжения. В качестве нагрузки в этой работе используется ламповый реостат.
ПЛАН РАБОТЫ
1Ознакомиться с оборудованием, эл. измерительными приборами и схемой включения их в цепь.
2 Записать технические данные приборов.
3 Собрать электрическую цепь по схеме, изображенной на рисунке 1 и дать проверить ее преподавателю.
|
|
|
|
|
|
PА1-PA3 - амперметры до 2А Э-365 - 3 шт.
PA4-PA6 - амперметры до 1А Э-365 - 3 шт.
PV - вольтметр до 250В Э-365 со свободными концами
Рисунок 1- Схема электрическая принципиальная
4 Произвести замеры при равномерной нагрузке, а затем при обрывах фазных и линейных проводов.
5 Показания приборов записать в таблицу.
Таблица 1 – Результаты опытов
|
|
|
| Режим измерения | Измеряемые величины | ||||||||
| UAВ, В | UВС, В | UСА, В | IAB, А | IBC, А | ICA, А | IA, А | IВ, А | IС, А | |
| Равномерная нагрузка | |||||||||
| Обрыв фазы АВ | |||||||||
| Обрыв фазы ВС | |||||||||
| Обрыв фазы СА | |||||||||
| Обрыв линии А | |||||||||
| Обрыв линии В | |||||||||
| Обрыв линии С |
6 По полученным данным построить векторные диаграммы для опытов 1,2,5.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1 Какое соединение называется соединением в треугольник?
2 Что такое ЛИНЕЙНЫЙ ток? Какие амперметры показывают линейные токи?
3 Какие токи являются фазными? Какие амперметры показывают фазные токи?
4 Какое соотношение между линейными и фазными величинами при симметричной нагрузке в треугольнике? Подтвердите результатами опыта.
5 Охарактеризуйте цепь при обрыве линейного провода.
6 Проанализируйте соотношение линейных и фазных токов при обрыве фазы.
7 Поясните векторную диаграмму опыта №5.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 17
Нелинейные элементы
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Опытным путем получить ВАХ нелинейных элементов.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ:
Нелинейным элементом называется элемент, ВАХ которого непрямая линия, или элемент, сопротивление которого зависит от тока и напряжения. В данной работе нелинейным элементом являются лампы накаливания. При изменении напряжения питания нить накала ламп разогревается и ее сопротивление увеличивается.
ПЛАН РАБОТЫ:
1Ознакомиться с оборудованием, электроизмерительными приборами и схемой включения их в цепь.
2 Записать технические данные приборов, а так же техническую характеристику исследуемого нелинейного элемента.
3 Собрать электрическую цепь по схеме изображенной на рисунке 1 и дать проверить ее преподавателю.
|
|
|
P А - амперметр до 1А Э-365
PV – мультиметр (- V до200В)
R – реостат на 30Ом
н.э. – нелинейный элемент
Рисунок 1- Схема электрическая принципиальная
4 Плавно увеличивая напряжение от 0 до 20В, снять ВАХ н.э.
5 Данные записать в таблицу 1
Таблица 1 – Результаты опытов
| Название Н.Э. | ||||||||
| U(В) | ||||||||
| I(А) | ||||||||
| U(В) | ||||||||
| I(А) |
6. По полученным данным построить вольтамперные характеристики нелинейных элементов.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1 Какие элементы называются нелинейными?
2 Какие нелинейные элементы исследовались в данной работе?
3 Почему лампа накаливания является нелинейным элементом?
4) Постройте результирующую ВАХ для последовательного соединения НЭ.
5 Постройте результирующую ВАХ для параллельного соединения НЭ.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 18
Кривая намагничивания
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Опытным путем получить кривую намагничивания стали.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Магнитные свойства ферромагнетика обусловлены свойствами элементарных частиц. Вращение электронов вокруг ядра атома создает магнитный диполь атома, а вращение электрона вокруг собственной оси создает магнитный спин. Складываясь, они создают элементарный магнитный момент атома. В ферромагнетике существуют области, в которых какое-то направление магнитных моментов атомов преобладает (доминирует) – эти области называют доменами. При помещении ферромагнетика во внешнее магнитное поле происходит изменение положения элементарных магнитных моментов атомов – ферромагнетик намагничивается. Процесс намагничивания продолжается до состояния магнитного насыщения, в этом состоянии все элементарные моменты атомов имеют одинаковое направление – направление внешнего магнитного поля. Внешнее магнитное поле в данной работе создается постоянным током, протекающим по катушке.
ПЛАН РАБОТЫ
1 Ознакомиться с оборудованием, эл. измерительными приборами и схемой включения их в цепь. Обратить особое внимание на правила пользования ИМИ (измеритель магнитной индукции).
|
|
|
3 Записать технические данные приборов.
4 Измерить сердечник катушек для определения
длины средней магнитной силовой линии.
5 Собрать электрическую цепь по схеме, изображенной на рисунке 1 и дать проверить ее преподавателю.
А – амперметр до 2А Э-365
ИМИ – измеритель магнитной индукции
R - сопротивление на стенде
K 1 - катушка 1060 витков
Рисунок 1- Схема электрическая принципиальная
5 Подготовить цепь и приборы для снятия замеров
6 Замыкая поочередно ключи, записать показания приборов в таблицу 1
Таблица 1 – Результаты опытов
| Эксперимент | Опыт | Расчет | |
| I,А | В,мТЛ | H, А/см | |
7. После снятия замеров поочередно разомкнуть ключи и только после этого отключить питание цепи.
8. Построить кривую намагничивания.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1 Какая связь между током катушки и напряженностью магнитного поля.
2 Какая связь между магнитным потоком и магнитной индукцией.
3 Покажите путь, по которому замыкается магнитный поток.
4 Покажите на кривой первоначального намагничивания участок соответствующий насыщению.
5 Как будет изменяться магнитная индукция, если продолжить увеличение напряженности магнитного поля?
6 Покажите, как пойдет кривая при уменьшении магнитной индукции от максимума до нуля.
7 Чем объясняется свойство ферромагнетиков намагничиваться?
8 Что такое магнитный диполь?
9 Что такое магнитный спин?
10 Какие элементы относятся к ферромагнетикам?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 19
Гистерезис
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Опытным путем получить петлю магнитного гистерезиса при помощи осциллографа.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Гистерезис в переводе на русский язык означает запаздывание. Процесс перемагничивания ферромагнетика происходит с запаздыванием магнитной индукции относительно напряженности магнитного поля. Площадь петли гистерезиса пропорциональна энергии, идущей на перемагничивание ферромагнетика. Узкая петля соответствует магнитомягким ферромагнетикам, которые используются для изготовления сердечников электрических машин и аппаратов. Широкая петля гистерезиса у магнитотвердых ферромагнетиков, из них изготавливают постоянные магниты. Значение магнитной индукции при Н =0 называется остаточной магнитной индукцией. В этой точке ферромагнетик находится в состоянии остаточного намагничивания, т. е. имеет магнитные свойства. Чтобы полностью размагнитить ферромагнетик надо создать магнитное поле встречного направления, этому состоянию соответствует точки на графике при В=0. Напряженность магнитного поля в этих точках называется коэрцитивной силой.
|
|
|
ПЛАН РАБОТЫ:
1 Ознакомиться с оборудованием, электроизмерительными приборами и схемой включения их в цепь.
2 Записать технические данные приборов, а также число витков катушек и размеры сердечника.
3 Собрать электрическую цепь по схеме, изображенной на рисунке 1 и дать проверить ее преподавателю.
PA - амперметр до 250 мА
PV – мультиметр (~V до 200B)_
R1 - реостат до 30 Ом
R2 - сопротивление 10000 Ом
С - конденсатор
K1 и K2 - катушки тр-ра 220/6 В
Рисунок 1- Схема электрическая принципиальная
4 Действуя ручками осциллографа "усиление" получить удобный масштаб петли гистерезиса.
5 Зарисовать петлю гистерезиса для трех различных значений Вmах.
6 Полученные данные записать в таблицу 1
Таблица 1 – Результаты опытов
| Экспери-мент | Опыт | Расчет | ||||||||
| I,А | U,В | Bmax,мм | Hmax,мм | Bmax,Гс | Hmax,А/см | M в, Гс/мм | M н, А/см/мм | B0, Гс | H0, А/см | |
7 Определить расчетом максимальные значения индукции и напряженности.
8 Определить масштаб индукции и масштаб напряжённости
9 По значению остаточной магнитной индукции В0 и коэрцитивной силе Н0 определить к каким материалам относится материал сердечника: магнитомягким или магнитотвердым.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1 Что означает слово «гистерезис» в переводе на русский язык?
2 Как называется магнитная индукция при напряженности магнитного поля равной 0?
3 Как называется значение напряженности магнитного поля при полном размагничивании сердечника?
4 Изобразите кривую первоначального намагничивания.
5 Охарактеризуйте материал сердечника по площади петли гистерезиса.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 20
|
|
|
