Лабораторные работы задачи по электротехнике

Математика
Контрольная работа по математике
Примеры решения типовых задач
Вычислим интеграл
Задачи на интеграл
Свойства неопределённого интеграла
Физика задачи
Законы геометрической оптики
Точечный источник волн
Фокусное расстояние линзы
Дифракционная решетка
Оптическая пирометрия

Квантовая физика

Курс лекций по ядерным реакторам
Физика лабораторные работы
Закон преломления света
Дисперсия и поглощение света
Дифракционная решетка
Примеры задач по физике
Лабораторные работы задачи
по электротехнике
Ядерная физика
Ядерная физика лекции
Электрические цепи
Магнитное поле и магнитные цепи
Волоконно-оптические приборы
Электронные усилители
Инженерка
История искусства
Сопромат
Начертательная геометрия
Типовые задачи по начерталке
Черчение
Художники, меценаты
Инженерная графика примеры
Информатика
Информационно-вычислительные
системы и сети

Лабораторная работа 1

ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ЦЕПИ, СОДЕРЖАЩЕЙ ОДИН РЕАКТИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ И РЕЗИСТОР Цель работы Экспериментальное исследование переходных процессов в RC-цепи при воздействии прямоугольного импульса напряжения.

АНАЛИЗ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ Цель работы С помощью программы FASTMEAN смоделировать переходные процессы в последовательном колебательном контуре и исследовать влияние параметров контура на режимы колебаний.

ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ РЕЗОНАНСНОМ КОНТУРЕ Цель работы Экспериментально исследовать переходные процессы в последовательном колебательном контуре RLC при воздействии прямоугольного импульса.

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СПЕКТРА КОЛЕБАНИЙ ПАССИВНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПЬЮ Цель работы Изучение спектрального метода анализа электрических цепей.

АНАЛИЗ ЧАСТОТНЫХ И ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПАССИВНОГО И АКТИВНОГО ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ Цель работы Исследовать частотные характеристики пассивного четрырехполюсника

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ДЛИННОЙ ЛИНИИ Цель работы Экспериментальное исследование распределения действующего значения напряжения в длинной линии в различных режимах работы.

СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РЕАКЦИИ НЕЛИНЕЙНОЙ РЕЗИСТИВНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ ПРИ ГАРМОНИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ Цель работы С помощью программы FASTMEAN смоделировать процессы в нелинейной резистивной цепи при гармоническом воздействии и исследовать спектр реакции нелинейной резистивной цепи при различных режимах работы нелинейного элемента.

Программа моделирования электрических цепей FASTMEAN позволяет провести анализ по постоянному току, расчет переходного процесса, спектров сигналов, частотных характеристик (АЧХ/ФЧХ) для цепей, содержащих как линейные, так и нелинейные элементы. Имеется возможность многовариантного анализа, удобная для оценки влияния тех или иных параметров элементов на характеристики цепи.

Задача 6. Математический маятник (маленький тяжелый шарик, висящий на тонкой длинной невесомой и нерастяжимой нити) отклонили от положения равновесия на небольшой угол и отпустили. Определить частоту и период колебаний маятника.

Метод аналогий в изучении потенциальных полей

Метод аналогий в оптико-механических процессах Задача 4. В поле, на расстоянии 1 км от прямой дороги, стоит и размышляет профессор Очков, большой знаток геометрической оптики. На расстоянии 2 км от ближайшей к профессору точки дороги А находится железнодорожная станция С. Скорость при ходьбе по полю равна 3 км/ч, по дороге - 4 км/ч. За какое минимальное время профессор может добраться до станции? А за какое время он смог бы добраться до середины отрезка АС?

Задача 10. На поверхности воды плавает прямоугольный брусок массой m и площадью поперечного сечения S. На него слегка нажали и отпустили, от чего он начал колебаться. Определить частоту его колебаний

Задача 14. Груз, подвешенный к пружине, в состоянии равновесия растягивает ее на DL. Определить период колебаний груза.

Электрическая цепь – это совокупность элементов и соединяющих их проводников. В общем случае электрические цепи являются сложными – разветвленными и содержат узлы. Узлом называется точка цепи, в которой сходится не менее трех проводников.

Методы расчета цепей с одним источником Метод свертывания Согласно методу свертывания, сложная электрическая схема поэтапно упрощается путем замены ее участков последовательно и параллельно соединенных сопротивлений соответствующими эквивалентными сопротивлениями. В результате преобразования получают схему с одним эквивалентным сопротивлением, подключенным к клеммам источника.

Методы расчета электрических цепей, содержащих несколько источников Правила Кирхгофа

Анализ электрических цепей, содержащих нелинейные элементы Строго говоря, элементы электрических цепей являются линейными только в определенном диапазоне протекающих токов. Увеличение тока приводит к их нагреванию в следствие чего сопротивление элементов существенно изменяется.

Задание на курсовую работу

Синтез пассивных полосовых фильтров

Синтез активных полосовых фильтров ARC-фильтры представляют собой комбинацию пассивной RC-цепи и активного элемента. В качестве последнего чаще всего используются операционные усилители часто с двумя входами – инвертирующим и неинвертирующим. В схемах ARC-фильтров обязательно имеется обратная связь.

Формирование требований к полосовому фильтру

Расчет полюсов ARC-фильтра

Общие сведения о переходных процессах В устройствах производства, передачи и преобразования электрической энергии, в установившемся режиме, токи и напряжения всех ветвей электрической цепи изменяются по периодическому закону или сохраняют неизменные значения. Всякое изменение топологии цепи или параметров входящих в нее элементов нарушает характер токов и напряжений, т. е. приводит к тому, что режим работы цепи становится неустановившимся.

Практическое занятие

Переходные процессы в электрических цепях.

Определить начальные значения напряжения на катушке индуктивности и ток через ёмкость в цепи

Составление характеристического уравнения

Расчет переходного процесса в цепях первого порядка

Пример 3.2. В электрической цепи, схема которой приведена на рис. 11, замыкается ключ. Требуется определить токи в ветвях и напряжение на индуктивности

Пример 3.3 Рассчитать ток в цепи после размыкания ключа. В цепи действует синусоидальный источник напряжения

Некорректная коммутация Цель: определить начальные и принужденные значения токов и напряжений при некорректной коммутации с использованием принципа непрерывности магнитного потока и закона сохранения электрического заряда.

Самостоятельное решение студентами индивидуальных задач

Расчет переходного процесса в цепях второго порядка классическим методом Цель: обобщить основные этапы анализа переходных процессов в линейных цепях с сосредоточенными параметрами классическим методом.

Пример 5.2. Найти начальные значения напряжения на катушках индуктивности после замыкания ключа (рис. 23), ток в катушке L1 при , если: U0 = 100 B; r1 = 20 Ом; r2 = 10 Ом, L = L1 = L2 = 0,1 Гн.

Операторный метод расчета переходных процессов

Методика составления операторных схем замещения Цель: приобрести навыки составления операторных схем замещения и нахождения изображений токов и напряжений на различных участках цепи.

Определение оригиналов токов и напряжений по известным изображениям Цель: приобрести навыки нахождения оригиналов токов и напряжений по их изображениям.

Проведение лабораторной работы При проведении лабораторной работы схема и числовые значения параметров цепи должны совпадать с предложенным преподавателем вариантом при самостоятельном решении задач.

Расчет переходных процессов частотным методом Цель: приобрести навыки расчета переходных процессов частотным методом.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИКЛАДНЫХ ПАКЕТОВ ЭВМ ДЛЯ РАСЧЕТА ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ

Из материала, изложенного выше, видно, что анализ работы электрических цепей при переходных процессах различными методами невозможен без знания соответствующих разделов математики. Кроме того, расчет переходных процессов – достаточно трудоемкий. Применение персональных компьютеров с использованием различных программных продуктов, с одной стороны, позволяет существенно снизить трудоемкость процесса расчета, с другой, открывает новые возможности в анализе работы электрических цепей.

Использование программы Mathcad для экспериментального исследования переходных процессов в сложных электрических цепях Цель: ознакомиться с методом решения задач переходных процессов при помощи Mathcad, проверить расчеты, полученные на предыдущих занятиях.

Расчет разветвленной электрической цепи постоянного тока.

Целью данного учебного задания является освоение пяти основных методов расчета цепей на постоянном токе:

метод, основанный на применении законов Кирхгофа;

метод контурных токов;

метод узловых потенциалов;

метод наложения; В основе метода наложения лежит принцип суперпозиции, заключающийся в том, что ток в любой ветви электрической цепи можно рассчитать как алгебраическую сумму токов, вызываемых в ней от каждого источника в отдельности. Ток от отдельно взятого источника называется частным. При расчете частного тока все остальные источники ЭДС заменяются короткозамкнутыми перемычками, а ветви с источниками тока размыкаются.

метод эквивалентного генератора обычно используется тогда, когда требуется рассчитать ток в одной ветви цепи. В этом случае следует предположить, что выбранная ветвь подключена к некоторому источнику с ЭДС равному Еэкв и внутренним сопротивлением rэкв.

«Разветвленная цепь постоянного тока» Пример выполнения расчета

Электрические цепи переменного тока. При расчете цепей синусоидального тока приходится совершать различные математические операции, которые удобно производить над действующими значениями токов и напряжений, рассматривая их как векторы. Значения векторов при этом равны действующим токам и напряжениям, а начальная фаза определяет положение вектора относительно положительной горизонтальной оси координат.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

Проверка электроизмерительных приборов Цель работы: приобрести практические навыки по изменению тока, напряжения и мощности в электрических цепях; изучить устройство приборов; провести проверку амперметра, вольтметра, ваттметра; определить, истинный класс точности приборов и дать заключение об их пригодности.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

Исследование режимов работы линии передачи постоянного тока с помощью схемы замещения: Цель работы: Изучение энергетического процесса и распределение напряжений в схеме замещения двухпроводной линии постоянного тока при изменении ее нагрузки от холостого хода (Rн=∞) до короткого замыкания (RH=0) при постоянном напряжении U1, в начале линии.

Лабораторная работа №3

Регулирование тока и напряжения приемника. Цель работы: Ознакомиться со способами регулирования тока и напряжения на приемнике и преимуществом практического применения каждого способа регулирования.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4

Исследование резонанса напряжений. Цель работы. Изучение и экспериментальное исследование явления резонанса напряжений.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5

Исследование резонанса токов. Цель работы. Изучение и экспериментальное исследование явления резонанса токов.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6

Исследование электрического состояния трехфазной цепи с однофазными приемни­ками, соединенными звездой. Цель работы. Научиться включать потребитель в звезду в цепи трехфазного тока. Изучить влияние изменения параметров однофазных приемников на ток в нейтральном проводе и на напряжение между зажимами приемников. Приобрести практические навыки, по изме­рению мощностей в трехфазных цепях.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №7

Исследование электрического состояния трехфазной цепи с однофазными приемниками, соединенными треугольником. Цель работы. Научиться включать потребитель в треугольник в цепи трехфазного тока. Изучить влияние изменения параметров однофазных приемников, соединенных треугольником и включенных в трехпроводную сеть, на амплитудно-фазовые соотношения между линейными токами. Приобрести практические навыки по измерению мощности в трехфазной цепи.

Лабораторная работа №8

Исследование пассивного четырехполюсника. Цель работы: Экспериментальная проверка теории четырехполюсников и определение опытным путем параметров четырехполюсника.

Исследование характеристик источника электрической энергии постоянного тока Цель работы – исследование режимов работы и экспериментальное определение параметров схемы замещения источника электрической энергии.

ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ С ИСТОЧНИКАМИ ПОСТОЯННОГО ТОКА Цель работы – экспериментальное исследование переходных процессов в простейших электрических цепях первого и второго порядков с источником постоянного напряжения.

ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИНЕЙНЫХ ПАССИВНЫХ ДВУХПОЛЮСНИКОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ ОДНОФАЗНОГО СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА Цель работы – приобретение навыков экспериментального исследования цепей синусоидального тока с помощью наиболее распространенных приборов: амперметра, вольтметра, электронного осциллографа и генератора синусоидального напряжения с регулируемой амплитудой и частотой.

ИССЛЕДОВАНИЕ ЯВЛЕНИЯ РЕЗОНАНСА В ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ Цель работы – экспериментальное исследование частотных характеристик линейных двухполюсников, содержащих индуктивный и емкостной элементы и анализ резонансных режимов их работы.

ИССЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ Цель работы – опытная проверка основных соотношений величин в трехфазной цепи для соединений приемников звездой и треугольником при равномерной и неравномерной нагрузке фаз.

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ НЕСИНУСОИДАЛЬНОГО ПЕРИОДИЧЕСКОГО ТОКА Цель работы: освоение методики использования резонансного фильтра для выделения гармонических составляющих несинусоидального напряжения; измерение параметров спектра периодических напряжений различной формы; оценка влияния индуктивности и емкости на форму тока в цепи при входном периодическом напряжении.

Исследование однофазного трансформатора Цель работы – экспериментальное исследование характеристик трансформатора.

Исследование трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором Цель работы – экспериментальное исследование статических характеристик трехфазного асинхронного двигателя в различных режимах его работы.

Исследование синхронных микродвигателей Цель работы – исследование характеристик трехфазных синхронных реактивного и гистерезисного двигателей.

Исследование исполнительного двигателя постоянного тока Цель работы – исследование электромеханических и регулировочных характеристик исполнительного двигателя постоянного тока (ИД) с полым печатным ротором.

Определение параметров элементов электрических цепей и исследование простых цепей постоянного тока Цель работы: экспериментальное получение вольт-амперных характеристик и определение параметров активных и пассивных элементов электрических цепей, а также проверка соотношений, используемых для расчета простых электрических цепей постоянного тока.

Исследование сложной электрической цепи постоянного тока Цель работы: экспериментально проверить основные методы расчета линейных электрических цепей постоянного тока: принцип наложения, метод узловых потенциалов, метод эквивалентного генератора, а также построить потенциальную диаграмму для одного из контуров цепи.

Определение условий оптимальной передачи электрической энергии от источника к приёмнику Цель работы: экспериментальная проверка теоретических положений об оптимальной передаче энергии от активного двухполюсника (источника) к пассивному двухполюснику (нагрузке) через промежуточное звено (линию передачи).

Исследование цепей синусоидального тока при последовательном и параллельном соединении элементов Цель работы: экспериментальная проверка основных расчётных соотношений, используемых в теории электрических цепей синусоидального тока при последовательном и параллельном соединении элементов.

Исследование разветвленных цепей синусоидального тока Цель работы: исследование разветвленных цепей синусоидального тока и экспериментальная проверка методов их расчёта.

Исследование резонансных явлений Цель работы: исследование и проверка основных соотношений и частотных характеристик при резонансе в последовательном и параллельном контурах.

Исследование явления взаимной индуктивности и неразветвленных цепей с индуктивно связанными элементами Цель работы: - экспериментальное определение параметров реальных катушек, имеющих индуктивную связь, нахождение их одноимённых зажимов и величины коэффициента связи; - проверка расчетных соотношений, справедливых для последовательного и параллельного соединения элементов.

Исследование трансформаторного включения индуктивно связанных катушек и разветвленных цепей с ними Цель работы: проверка расчётных соотношений, относящихся к трансформаторной схеме включения элементов; проверка правила «развязки» индуктивной связи и методики расчета разветвленной цепи с индуктивно связанными катушками.

Исследование  трёхфазных цепей при соединении сопротивлений нагрузки в звезду Цель работы: экспериментальная проверка соотношений между линейными и фазными величинами и уяснение назначения нулевого провода.

Исследование  трёхфазных цепей при соединении сопротивлений нагрузки в треугольник Цель работы: экспериментальная проверка соотношений между линейными и фазными величинами и построение векторных диаграмм трёхфазной цепи при соединении сопротивлений нагрузки  в треугольник.

Экспериментальная проверка методики расчета линейных электрических цепей при несинусоидальных воздействиях и исследование влияния индуктивности и емкости на форму кривой тока.

Исследование резонансных явлений Повышение коэффициента мощности Цель данной лабораторной работы - изучение резонансных явлений (резонанса напряжений и резонанса токов) и их практическое применение в промышленности, исследование способов повышения коэффициента мощности установок. В процессе выполнения лабораторной работы студенты должны усвоить особенности определения и расчета основных величин в цепях переменного синусоидального тока (сопротивлений, токов, напряжений, мощностей, коэффициента мощности, фазового сдвига), научиться строить резонансные кривые и векторные диаграммы напряжений и токов.

 Коэффициент мощности (cos j) – один из основных энергетических показателей электротехнических установок. Повышение cos j приводит к снижению потерь при транспортировке электрической энергии от источника к приемникам, а также к увеличению коэффициента полезного действия (КПД) установок.

Переходные процессы в линейных цепях первого порядка

Переходные процессы в RLC цепях

Спектральное представление периодических процессов в электрических цепях

Исследование характеристик линейных четырехполюсников

Основные приёмы работы с системой схемотехнического моделирования “MC-7”

Примеры задач по физике, математике