АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

КОРОТКІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

В залежності від характеру з’єднання ідеалізованих двополюсних елементів відрізняють нерозгалужені та розгалужені кола.

В розгалужених колах струми через різні елементи можуть бути неоднаковими.

Розгалужені електричні кола характеризуються такими типами з’єднання елементів: паралельне, змішане, з’єднання зіркою та трикутником та ін.

Електричні кола характеризуються електричними та топологічними елементами які входять в них.

Електричні елементи визначають склад кола, а топологічні елементи - топологічну структуру, тобто характер з’єднання елементів.

Топологічними елементами назуваються гілки, вузли та контури кола.

Основною топологічною ознакою розгалуженого електричного кола є наявність в ній двох або більше вузлів.

Математичний опис процесів в колах базується на рівняннях двох типів: компонентних та топологічних.

Компонентні рівняння встановлюють зв’язок між струмом та напругою кожної гілки які опираються на закон Ома.

Топологічні рівняння відбивають властивості кола, які визначаються тільки її топологією. До топологічних рівнянь відносяться, зокрема, рівняння, складені на основі законів балансу струмів та напруг (закон Кирхгофа).

Основні властивості розгалужених електричних кіл відображаються законом балансу струмів: алгебраїчна сума миттєвих значений струмів всіх гілок, підключених до кожного із вузлів моделюючого кола, в любий момент часу дорівнює нулю.

У відповідності з даним законом для кожного з вузлів електричного кола може бути складене рівняння балансу струмів:

(1)

де i_к – миттєве значення струму в к-ій гілці;

к – номер гілки, підключеної до вузлу, що розглядається;

a – кількість гілок, підключених до вузлу.

Додавання струмів відбувається з розрахунком вибраних додатних направлень: всім струмам, однаково орієнтованим відносно вузла, приписується однаковий знак. Прийнято струми, направлені від вузла, брати із знаком плюс, а струми, направлені до вузлу, – із знаком мінус.

Закон балансу струмів являється слідством закону збереження заряду.

При гармонійному впливі на електричне коло закон балансу струмів доцільно представляти в комплексній формі: сума комплексних амплітуд (комплексних діючих значень) струмів всіх гілок, підключених до кожного з вузлів електричного кола, дорівнює нулю:

; (2)

де – відповідно комплексні амплітуди та діюче значення струму к-ї гілки, що підключена до вузлу.

На основі властивостей розгалужених електричних кіл при їх аналізі доцільно використовувати еквівалентні перетворення для паралельного, змішаного та інших типів з’єднання елементів.

При паралельному з’єднанні елементів та гармонійному впливі люба ділянка електричного кола може бути замінена одним пасивним двополюсником, комплексна провідність якого дорівнює сумі комплексних провідностей всіх паралельно включених пасивних двополюсників, а довільна кількість паралельно включених ідеалізованих джерел струму може бути замінено одним джерелом, комплексне діюче значення струму якого дорівнює сумі комплексних діючих значень струмів всіх паралельно включених джерел:

; (3)

1. ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ.

3.1. Ознайомитись з лабораторним робочим місцем та методичними вказівками.

3.2. Виміряти параметри електричних елементів, які використовуються для проведення дослідження.

3.3.

Рис. 1 Схема дослідження електричного кола.

На рис.1 прийняті наступні позначення:

Г – генератор напруги спеціальної форми, що задає;

Осц. – осцилограф;

R₁, R₂ - пасивні резистивні елементи кола;

R_ін1, R_ін2, R_ін3 – індуційований опір.

3.4. Для обраних номіналів R₁ та R₂ зняти осцилограми напруги, що задає, та струмів усіх гілок кола. Осцилограма струму гілки визначається як осцилограма напруги на відповідному індуційованому опорі в масштабі М=1/R_інд. Осцилограми зняти для трьох типів, що впливають, напруг, які відрізняються формою та параметрами.

3.5. Включити в схемі мал.1 замість елементів R₁, R₂ ємності С₁, та С₂. Повторити дослідження п.3.4.

3.6. Включити в схемі мал.1 замість R₁, R₂ індуктивності L₁, L₂. Повторити дослідження п.3.4.

3.7. Включити в схемі мал.1 замість R₂ ємність С або С₂. Повторити дослідження п.3.4 для різних сполучень параметрів R та С.

3.8. Включити в схемі мал.1 замість R₂ індуктивність L₁ чи L₂. Повторити дослідження п.3.4 для різних сполучень параметрів R та L.

3.9.

Зняти осцилограми напруги, що задає, та струмів усіх гілок кола. Дослідження даного пункту виконати для різних співвідношень параметрів елементів R, L та С та трьох типів впливу.

3.10.

Рис.3 Схема дослідження електричного кола.

Зняти осцилограми напруги, що задає, та струмів усіх гілок кола. Дослідження даного пункту виконати для трьох типів впливу.

3.11. Для пунктів 3.4...3.10 визначити еквівалентне коло та виконати її дослідження.

3.12. Виміри по пунктах 3.3...3.10 робити осцилографом у двоканальному або одноканальному режимах із зовнішнім запуском відповідно до інструкції по експлуатації.

1. ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ ВИМІРІВ.

4.1. По знятим осцилограмам визначити:

- суму миттєвих значень струмів вузлів досліджуваних кіл (графіки);

- співвідношення форми та параметрів напруги, що задає, та струмів гілки;

- при гармонійному впливі визначити співвідношення амплітуд та початкових фаз напруги, що задає, та струмів гілок; побудувати векторні діаграми.

4.2. Для усіх варіантів схем визначити співвідношення амплітуд, періодів повторення та зсуву в часі (фаз) напруг та струмів двополюсників. За результатами обробки побудувати векторні діаграми струмів, напруг, комплексних опорів, потенційні діаграми.

4.3. Для всіх досліджуваних кіл перевірити виконання балансу струмів у вузлах.

4.4. Для всіх досліджуваних кіл аналітично виконати їхні еквівалентні перетворення та розрахувати параметри елементів еквівалентного кола. Порівняти результати розрахунків з експериментом.

1. ЗВІТНІ МАТЕРІАЛИ.

5.1. За результатами виконання розділів 3 та 4 зробити обґрунтований висновок.

5.2. Результати досліджень оформити у вигляді звіту про лабораторну роботу. Звіт підлягає індивідуальному захистові у викладача.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ, ЩО РЕКОМЕНДУЄТЬСЯ:

Дата добавления: 2015-09-18 | Просмотры: 1122 | Нарушение авторских прав