Лабораторные работы по электротехнике

Математика
Примеры решения задач
Матрицы и определители
Действия над матрицами
Нахождение обратной матрицы
Прямая на плоскости
Аналитическая геометрия
Системы линейных алгебраических уравнений
Векторная алгебра
Начала анализа
Дифференциальное и интегральное исчисление
Кратные и криволинейные интегралы
Обыкновенные дифференциальные уравнения
Ряды
Теория поля
Элементы теории функций комплексного переменного
Найти координаты вектора
Кривые второго порядка

Исследование функций и построение графиков

Найти область определения функции
Основные элементарные функции
Функции трех переменных
Теория вероятности
Последовательность нанесения размеров
Изображение прямых, плоскостей и многогранников
Примеры построения многогранных поверхностей
Позиционные задачи на взаимопринадлежность
Пересечение прямой с координатными осями
Вращение прямой
Вращение плоскости
Проецирование прямой линии в точку

Решение метрических задач

Методичка по химии
Электронное строение атома
Химическая связь
Классы неорганических соединений
Элементы химической термодинамики и термохимии
Периодический закон и периодическая система Д.И. Менделеева
Химическая кинетика и химическое равновесие
Электролитическая диссоциация
Растворы
Коллоидные растворы
Растворы неэлектролитов
Окислительно-восстановительные реакции
Электрохимические процессы в гетерогенных системах
Коррозия металлов
Электролиз
Задачи по сопромату
Проверить прочность стального стержня
Расчеты на растяжение и сжатие
Геометрические характеристики плоских сечений
Определить осевые моменты инерции прямоугольника
Осевые моменты инерции плоских составных сечений
Дополнительные задачи на сдвиг
Расчет напряжений и деформаций валов
Построить эпюры крутящих моментов
Эпюры главных напряжений при изгибе
Расчет балок на жесткость
Определение перемещений при помощи интеграла Мора
Сварная балка
Совместное действие изгиба и кручения
Расчет толстостенных труб
Практические расчеты стержней на устойчивость
Упругий удар
Неупругое деформирование
Предельная нагрузка для балок
Лабораторный практикум
Лабораторные работы
Опытная проверка теории косого изгиба

Испытание стальной трубы на изгиб с кручением

Строительная механика
Учет подвижной статической нагрузки
Расчет шпренгельных ферм
Интеграл Мора
Бесшарнирная арк
Неразрезная балка
 

Последовательное соединение конденсаторов

Когда несколько конденсаторов соединены последовательно, эквивалентная емкость цепи меньше емкости наименьшего конденсатора. Вычисляется она по формуле:

CЭ = 1 ¤ (1 ¤ C1 + 1 ¤ C2 + 1 ¤ C3 +...).

Если последовательно соединено только 2 конденсатора, общая емкость равна

CЭ = C1 × C2 ¤ (C1 + C2).

Падения напряжения на отдельных конденсаторах обратно пропорциональны соответствующим емкостям и их сумма равна общему напряжению SUc. Ток в любой точке последовательной цепи с конденсаторами один и тот же.

Экспериментальная часть

Задание

Убедитесь путем измерения тока и напряжения, что при последовательном соединении конденсаторов общая емкость цепи меньше емкости наименьшего конденсатора.

Порядок выполнения эксперимента

Соберите цепь согласно схеме (рис. 4.3.1) и подсоедините регулируемый источник синусоидального напряжения с параметрами U = 5 В и f = 2 кГц.

Рис. 4.3.1

Измерьте с помощью мультиметра или виртуальных приборов А1 и V1 действующие значения тока в цепи, приложенного напряжения и напряжения на каждом конденсаторе. Результаты измерений занесите в табл. 4.3.1

Таблица 4.3.1

I, мА

U, В

UC1, В

UC2, В

UC3, В

Рассчитайте емкостные реактансы и емкости.

Проверьте эквивалентную емкость цепи расчетом.

Вычисление емкостных реактансов:

XC1 = UC1 ¤ IС =

XC2 = UC2 ¤ IС =

XC3 = UC3 ¤ IС =

XЭ = U ¤ I =

Вычисление угловой частоты:

w = 2 ×p × f =

Вычисление емкостей:

C1 = 1 ¤ (w × XC1) =

C2 = 1 ¤ (w × XC2) =

C3 = 1 ¤ (w ×XC3) =

CЭ = 1 ¤ (w × XЭ ) =

Проверка эквивалентной емкости цепи расчетом:

1/CЭ = 1 ¤ (1 ¤ C1 + 1 ¤ C2 + 1 ¤ C3) =

Проверьте эквивалентные реактанс и емкость цепи непосредственными измерениями с помощью виртуальных приборов. Для этого включите блок «Приборы II». В первом приборе выберите функцию «реактивное сопротивление Х» и «подключите» его к V1 и А1. Во втором приборе выберите функцию «Частотомер» и «подключите» его к V1. Третий прибор запрограммируйте на вычисление емкости. Для этого введите аргументы расчетной формулы х7 и х8 (т.е. Х и f) и саму расчетную формулу:

y = -1 / (2*3,14*x8*x7)

Нажмите клавишу «Начать счет» и Вы получите результат вычисления – емкость в фарадах. Переведите ее в микрофарады и запишите результат:

СЭ = … мкФ.

Параллельное соединение конденсаторов

При параллельном соединении конденсаторов (рис.4.4.1) эквивалентная емкость цепи равна сумме емкостей отдельных конденсаторов:

CЭ = C1 + C2 + C3 + ...

Рис. 4.4.1

Токи в параллельных ветвях (конденсаторах) пропорциональны соответствующим емкостям, причем сумма токов ветвей равна общему току цепи I. Напряжения на всех конденсаторах одинаковы и равны U.

Экспериментальная часть

Задание

Убедитесь путем измерения токов и напряжений, что эквивалентная емкость цепи с параллельным соединением конденсаторов равна сумме емкостей отдельных конденсаторов.

Порядок выполнения эксперимента

Соберите цепь согласно схеме (рис. 4.4.2), подсоедините регулируемый источник синусоидального напряжения с параметрами U = 5 В и f = 1 кГц. Напряжение и частоту источника установите с помощью мультиметра.

Рис. 4.4.2

Измерьте мультиметром или виртуальным прибором общий ток цепи I, токи параллельных ветвей I1, I2, I3 и напряжения на конденсаторах U, занесите данные измерений в табл. 4.4.1

Таблица 4.4.1

U, В

I, мА

I1, мА

I2, мА

I3, мА

Вычислите емкостные реактансы XЭ, XC1, XC2, XC3 по формуле XC =U ¤ IС.

Определите емкости отдельных конденсаторов и эквивалентную емкость цепи по формуле C = 1 ¤ (w × XC), где w = f = 1/С.

Проверьте вычислениями величину емкости CЭ, найденную экспериментально.

Вычисление емкостных реактансов:

XC1 = UC1 ¤ IС1 =

XC2= UC2 ¤ IС2 =

XC3= UC3 ¤ IС3 =

XЭ= U ¤ I =

Вычисление емкостей :

C1 = 1 ¤ (w × XC1) =

C2 = 1 ¤ (w ×XC2) =

C3 = 1 ¤ (w ×XC3) =

CЭ = 1 ¤ (w × SXC) =

Проверка эквивалентной емкости расчетом :

CЭ = C1 + C2 + C3 =

Трехфазные цепи синусоидального тока