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
 

Параметры синусоидального напряжения (тока)

Общие сведения

Переменный ток, в противоположность постоянному току, периодически меняет свое направление. Кривая (функция) переменного тока или напряжения, соответственно, может иметь различную форму. На рис. 2.1 показаны

Рис. 2.1

некоторые из типичных для электротехники и электроники функций. Кроме того, различают однофазные и многофазные переменные напряжения и токи. Например, электроснабжение массовых потребителей осуществляется, как правило, посредством трехфазного тока.

Последующие эксперименты ограничены синусоидальными напряжениями, которые наиболее часто встречаются в электротехнике и электронике.

Эксперименты затрагивают такие параметры как частота, амплитуда, среднеквадратическое (действующее) значение, фазовый сдвиг (угол) и мощность.

Опыты с трехфазными токами проводятся отдельно (разд. 7).

На рис. 2.2 показаны напряжение и ток, как синусоидальные функции времени.

Рис. 2.2

В течение одного периода T напряжение последовательно оказывается равным нулю, положительному максимуму (амплитудное значение) Um, затем нулю, отрицательному максимуму и снова нулю.

Аналогично выглядит график изменения тока, но в общем случае он может быть сдвинут во времени относительно напряжения (отставать от напряжения или опережать его).

Мгновенные значения синусоидальных напряжения u и тока i выражаются так:

u = Um × sin (wt+yu) , i = Im × sin (wt+yi) ,

где yu и yi – начальные фазы напряжения и тока.

Разность фаз напряжения и тока (фазовый сдвиг):

j = yu - yi.

Другие параметры синусоидальных величин и формулы для их вычисления приведены ниже.

Частота f в Герцах (Гц) выражается как число периодов в секунду

f = 1 ¤ T.

Угловая частота w в рад ¤ с равна

w = 2× p × f .

Действующие значения синусоидальных тока и напряжения равны

I = Im / Ö2, U = Um / Ö2 .

Экспериментальная часть

Задание

Выведите на экран виртуального осциллографа синусоидальные токи и напряжение на резисторе и определите следующие величины :

амплитудное значение напряжения Um,

амплитудное значение тока Im,

действующее значение напряжения U,

действующее значение тока I,

период T,

частота f,

угловую частоту w,

фазовый сдвиг j,

мгновенное значение напряжения u в момент времени t = T / 3.

Порядок выполнения эксперимента

Соберите цепь согласно схеме (рис. 2.3), подключите регулируемый источник синусоидального напряжения (U = 3…7 В, f = 0,2…1 кГц). В качестве измерительных приборов включите в схему каналы коннектора.

Рис. 2.3

Включите виртуальные приборы V0, A1 и осциллограф.

«Подключите» два входа осциллографа к приборам V0 и A1, а остальные отключите.

Установите параметры развёртки осциллографа так, чтобы на экране было изображение примерно одного - двух периодов напряжения и тока.

Определите по осциллографу все указанные ниже величины.

Амплитудное значение напряжения

Um =

Амплитудное значение тока

Im = Um ¤ R =


Действующее значение напряжения

U = Um ¤ Ö2 =

Действующее значение тока

I = Im ¤ Ö2=

Период

T =

Частота

f = 1 ¤ T =

Угловая частота

w = 2 × p × f =

Фазовый сдвиг

j =

Мгновенное значение напряжения u в момент времени t = T / 3

u = Um × sin wt =

Примечание: wt –угол, измеряемый в радианах.

Запишите результаты измерений и вычислений в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Средства измерения

Um,

В

Im,

мА

U,

В

I,

мА

T,

мС

f,

В

w,

рад/с

j, град

u(Т/З)

В

Осциллограф

Виртуальный прибор

-

-

Измерьте Um, Im, U, I с помощью виртуальных приборов, занесите результаты в табл. 2.1 и сравните с результатами измерения осциллографом.

Включите блок «Приборы II», сделайте необходимые «подключения», измерьте T, f, j. Запишите полученные значения в табл. 2.1 и сравните с результатами, полученными с помощью осциллографа.

Трехфазные цепи синусоидального тока