Учебная программа, страница 2
Описание файла
Документ из архива "Учебная программа", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "электротехника (элтех)" из 3 семестр, которые можно найти в файловом архиве МПУ. Не смотря на прямую связь этого архива с МПУ, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "остальное", в предмете "электротехника" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "Учебная программа"
Текст 2 страницы из документа "Учебная программа"
8) Произвести отсчёт числа делений шкалы n, указываемых стрелкой измерительного прибора (то есть показаний измерительного прибора в делениях шкалы n) и вычислить результат в единицах измеряемой величины: .
9) Снять напряжение, выключить стенд и результаты измерений показать преподавателю.
4. Основные электроизмерительные приборы. Схемы включения. Расширение пределов измерения (шунты, добавочные резисторы). Особенности работы с многопредельными приборами.
ОТВЕТ: Основные электроизмерительные приборы:
1) Амперметр (А) – служит для измерения силы тока I(A). Обладает очень малым электрическим сопротивлением (RA≈0) и включается в электрическую цепь последовательно.
2) Вольтметр (V) – служит для измерения напряжения U(B). Обладает очень большим электрическим сопротивлением (RV=∞, IV=0) и включается в электрическую цепь параллельно.
3) Ваттметр (W) – служит для измерения электрической мощности P(Вт). Включается по сложной схеме, так как имеет две обмотки: I*- I – амперметровая обмотка (токовая) служит для измерения тока и включается в цепь последовательно, U*- U – вольтметровая обмотка (напряжения). Служит для измерения напряжения и включается в цепь параллельно. I*, U* - генераторные зажимы ваттметра, включаются со стороны источника.
Схемы включения электроизмерительных приборов:
Амперметр | Вольтметр |
|
|
Ваттметр | |
|
Расширение пределов измерения (шунты, добавочные резисторы).
Для расширения пределов измерения, приборы магнитоэлектрической системы, а также приборы других систем снабжают набором резисторов для делителей измеряемых величин. Резистор, включаемый последовательно с катушкой измерительного механизма, называется добавочным резистором. Резистор, который включается параллельно с катушкой измерительного механизма или с ветвью, содержащей катушку и добавочный резистор, называется шунтом.
5. Классы точности электроизмерительных приборов. Погрешность электрических измерений и способы ее минимизации при выборе измерительного прибора.
ОТВЕТ:
1) Абсолютная погрешность - это разность между измеренным значением электрической величины (ЭВ) AИ и её действительным значением . . Действительное значение измерения электрической величины (тока напряжения, мощности) всегда неизвестно, поэтому его можно определить только по прибору:
1.1. В случае единичного измерения – по показаниям эталонного прибора АЭ (образцового или более очного, чем измеряющий, например, класса 0,02-0,05-0,1), включённого одновременно с рабочим измерительным прибором, то есть принимаем, что .
1.2. В случае нескольких измерений – как среднее арифметическое значение из результатов этих измерений. .
1.3. В случае единичного измерения и при отсутствии эталонного электроизмерительного прибора, возможную наибольшую абсолютную погрешность можно вычислить по классу точности (Кл), указанному на шкале рабочего измерительного прибора: .
2. Относительная погрешность δ – это выраженное в процентах отношение абсолютной погрешности к действительному значению измеряемой электрической величины. . Поскольку при правильном выполнении условий проведения измерений на электроизмерительном приборе высокого класса точности, разница между измеренным и действительным значениями электрических величин достаточно мала, то практически, в большинстве случаев, принимают: . Поэтому возможную наибольшую абсолютную погрешность можно вычислить по классу точности рабочего измерительного прибора: , а для определения относительной погрешности используют формулу .
3) Приведённая погрешность γ – это отношение относительной погрешности к номинальному значению (предельное измерение) измерительного прибора, выраженная в процентах: .
4) Класс точности измерительного прибора (Кл) – это нормированное (стандартное) значение возможной наибольшей приведённой погрешности электроизмерительного прибора. . Классы точности электроизмерительного прибора стандартизированы следующими значениями: 0,02-0,05-0,1-0,2-0,5-1-1,5-2,5-4, так что по известному классу можно легко вычислить возможную наибольшую абсолютную погрешность выполненного единичного измерения. .
6. Переменный электрический ток. Способы представления синусоидальных величин. Основные характеристики переменного тока. Период, частота, начальная фаза, сдвиг фаз, действующее значение переменного тока.
ОТВЕТ: Переменным электрическим током – называется электрический ток, величина и направление которого изменяется по синусоидальному закону. .
Способы представления синусоидальной величины:
2) Графический (волновая диаграмма): .
3) Векторный (с помощью векторных диаграмм): .
4) С помощью комплексных чисел (символический метод): .
Основные характеристики переменного тока:
, где - мгновенное значение силы тока, - амплитудное значение силы тока, - фаза, - циклическая частота, - начальная фаза.
1) Амплитудное значение (Im, Um, Em) – наибольшее значение функции за период.
2) Период – длительность полного цикла изменения синусоидальной величины. .
3) Циклическая частота ( ) – число полных циклов изменения синусоидальной величины в единицу времени. .
4) Угловая частота – скорость изменения аргумента функции .
5) Линейное значение – значение функции в заданный момент времени. . .
6) Начальная фаза ( ) – значение аргумента функции в нулевой момент времени. . .
Если начальная фаза отсчитывается от начала функции к началу координат по направлению оси абсцисс, то начальная фаза положительна. Начальная фаза зависит от выбора момента времени. .
7) Сдвиг фаз – разность начальных фаз напряжения и тока. Сдвиг фаз электрической цепи не зависит от выбора момента времени, а определяется характером электрической цепи. Если ток опережает напряжение, то характер цепи – емкостной. Если напряжение опережает ток, то характер цепи – индуктивный.
Резистивный | φR=0 |
Индуктивный | φL= + 90 |
Ёмкостной | φC= - 90 |
7. Метод векторных диаграмм. Основные характеристики переменною тока. Применение комплексного метода для анализа электрических цепей переменного тока (алгебраическая, тригонометрическая и показательная форма).
ОТВЕТ: Любая электрическая синусоидальная величина на плоскости может быть представлена вращающимся против часовой стрелки радиус-вектором, модуль которого равен амплитуде функции, а скорость вращения – угловой частоте фазы.
1) Мгновенное значение на векторной диаграмме определяется как проекция радиус –вектора на ось ординат .
2) Обычно векторные диаграммы для удобства строятся не для амплитудных, а для действительных значений.
3) Начальная фаза на векторной диаграмме определяется углом между радиус-вектором и осью абсцисс. Если угол отсчитывают от оси абсцисс к вектору по направлению вращения, начальная фаза положительна.
4) Сдвиг фаз на векторной диаграмме определяется углом между векторами напряжения и тока. Если угол отсчитывается от тока к напряжению по направлению вращения, то сдвиг фаз положителен.
Напряжение опережает ток | Ток опережает напряжение |
|
|
φ = + 75° - RL | φ= - 90° - RC |
Применение комплексных чисел для анализа электрических цепей переменного тока (символический метод).
Комплексное число – это сумма действительного и мнимого чисел. , где и - действительные числа, - мнимая единица.
На комплексной плоскости (Im÷Re или j÷1) комплексное число может быть представлено либо точкой с координатами её проекций на оси Im÷Re, либо вектором, соединяющим начальную координату с этой точкой.
В электротехнике любая синусоидальная величина (ток, напряжение, ЭДС) по известной амплитуде и фазе ( ) на комплексной плоскости может быть представлена одним из трёх способов. Синусоидальные величины обозначают: , комплексное число: .
1) Алгебраический.
Используется при сложении и вычитании комплексных чисел.
2) Тригонометрический.
Используется для перехода от алгебраической к операторной форме записи и обратно.
3) Операторная (показательная) форма.