intTypePromotion=3

BÀI GIẢNG: THÍ NGHIỆM MẠCH ĐIỆN

Chia sẻ: Nguyen Uyen | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:68

0
129
lượt xem
40
download

BÀI GIẢNG: THÍ NGHIỆM MẠCH ĐIỆN

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu tham khảo dành cho giáo viên, sinh viên cao đẳng, đại học chuyên ngành quản trị kinh doanh - Giáo trình, bài giảng chuyên ngành quản trị kinh doanh giúp các bạn sinh viên cũng cố và nâng cao kiến thức của mình. Tài liệu về mạch điện...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: BÀI GIẢNG: THÍ NGHIỆM MẠCH ĐIỆN

  1. TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC TOÂN ÑÖÙC THAÉNG KHOA ÑIEÄN – ÑIEÄN TÖÛ ----- ----- MOÂN HOÏC THÍ NGHIEÄM MAÏCH ÑIEÄN GIAÛNG VIEÂN: ThS. TRAÀN THÒ THU THAÛO
  2. TRƯ NG Đ I H C TÔN Đ C TH NG KHOA ĐI N - ĐI N T MÔN K THU T ĐI N B  ® TÀI LI U HƯ NG D N THÍ NGHI M M CH ĐI N Tp.H Chí Minh, tháng 4 - 2010
  3. Taøi lieäu höôùng daãn thí nghieäm m ch ñi n M CL C Bài 1: M ch ñi n DC, M ch Thevenin-Norton và m ng m t c a ································2 Bài 1.1: M ch ñi n DC ····················································································2 Bài 1.2: M ch Thevenin-Norton và m ng m t c a ·········································11 Bài 2: Thí nghi m m ch ñi n AC 1 pha và 3 pha ······················································17 Bài 2.1: M ch ñi n xoay chi u 1 pha······························································17 Bài 2.2: M ch ñi n xoay chi u 3 pha······························································24 Bài 3: M ng 2 c a tuy n tính không ngu n và m ch c ng hư ng RLC·····················33 Bài 3.1: M ng 2 c a tuy n tính không ngu n ·················································33 Bài 3.2: M ch c ng hư ng RLC ·····································································41 Bài 4: Quá trình quá ñ m ch tuy n tính-m ch phi tuy n··········································49 Bài 4.1: Quá trình quá ñ m ch tuy n tính ·····················································49 Bài 4.2: M ch phi tuy n ·················································································57 1 B môn K thu t ñi n, Khoa Đi n – Đi n t
  4. Taøi lieäu höôùng daãn thí nghieäm m ch ñi n Nh n xét c a giáo viên hư ng d n H VÀ TÊN: ................................ L P: ................................... ....................................................... MSSV: ................................... ....................................................... M CH ĐI N DC, M CH THEVENIN-NORTON Bài 1 VÀ M NG M T C A M CH ĐI N DC Bài 1.1 I/. M C ĐÍCH Đo dòng ñi n, ño ñi n áp, ño công su t. Kh o sát m ch ñi n n i ti p, m ch ñi n song song. Kh o sát ñ nh lu t K1, ñ nh lu t K2 và nguyên lý x p ch ng. Kh o sát hi n tư ng ng n m ch, h m ch. II/. PH N LÝ THUY T Đ nh lu t Ohm Quan h gi a dòng và áp trên m t ph n t ñi n tr R: U = R.I Công su t trên ñi n tr R: P = U.I Đ nh Lu t K1 T ng ñ i s các dòng ñi n b t kỳ t i m t nút b ng không. Qui ư c: Các dòng ñi n có chi u dương ñi vào nút thì l y d u (+), còn ñi ra kh i nút thì l y d u (-), ho c ngư c l i. 2 B môn K thu t ñi n, Khoa Đi n – Đi n t
  5. Taøi lieäu höôùng daãn thí nghieäm m ch ñi n Đ nh Lu t K2 T ng ñ i s các ñi n áp trên các ph n t d c theo các nhánh trên m t vòng b ng không. Nguyên lý x p ch ng Đáp ng t o b i nhi u ngu n kích thích tác ñ ng ñ ng th i thì b ng t ng các ñáp ng t o b i m i ngu n kích thích tác ñ ng riêng r . III/. D NG C THÍ NGHI M B ng m ch thí nghi m: bàn s 1 – MODULE 1A và MODULE 1B. Ngu n áp và ngu n dòng DC ñi u ch nh ñư c. VOM. Dây n i. IV/. PH N THÍ NGHI M 1/. Kh o sát ñ nh lu t K1 và K2 cho m ch ñi n n i ti p và song song: a/. M ch n i ti p M ch ñi n thí nghi m như hình 1: R1=10 Ω , R2=2 Ω , R3=2 Ω , R4=4 Ω . (1) (1) R2 A A J J V1 R3 R1 R4 Hình 1 S d ng m ch (a), MODULE 1A Các bư c th c hi n: 1. Đ t ngu n dòng v trí OFF. 2. K t n i ngu n dòng vào sơ ñ m ch. 3. M c Ampe k ñ ño dòng ñi n ch y qua ñi n tr R1. 3 B môn K thu t ñi n, Khoa Đi n – Đi n t
  6. Taøi lieäu höôùng daãn thí nghieäm m ch ñi n 4. B t ngu n dòng ON, ch nh ngu n dòng giá tr 3A. 5. Đ c ch s dòng ñi n qua R1. 6. Dùng m t Vôn K l n lư t ño các hi u ñi n th gi a hai ñ u ngu n dòng, R1, R2, R3, R4. Ghi các giá tr ño ñư c vào b ng s li u. 7. B t ngu n dòng v trí OFF. 8. Quá trình làm tương t như các bư c trên, ño dòng ñi n qua các ñi n tr R2. 9. Đ c và ghi các ch s ñi n áp, dòng ñi n ño ñư c vào b ng. Ph n t Ngu n dòng R1 R2 R3 R4 Dòng Ap Công su t Câu h i: 1. T b ng s li u, hãy tính công su t c a m i ph n t (ñi n vào b ng). 2. Hãy ki m ch ng ñ nh lu t K1 và K2. Đ nh lu t K1 t i nút 1: ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... Đ nh lu t K2 cho vòng V1: ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 3. Nh n xét v m i quan h gi a công su t c a ngu n dòng v i t ng công su t tiêu tán trên các ñi n tr . ............................................................................................................................... b/. M ch song song M ch ñi n thí nghi m như hình 2: R1=10 Ω , R2=22 Ω , R3=50 Ω , R4=50 Ω 4 B môn K thu t ñi n, Khoa Đi n – Đi n t
  7. Taøi lieäu höôùng daãn thí nghieäm m ch ñi n R1 (1) A A A A V V1 R2 R3 R4 Hình 2 S d ng m ch (b), MODULE 1A Các bư c th c hi n: 1. Đ t ngu n áp v trí OFF. 2. K t n i ngu n áp vào sơ ñ m ch. 3. M c Ampe k ñ ño dòng ñi n ch y qua ñi n tr R1. 4. B t ngu n áp ON, ch nh ñ n giá tr 20V. 5. Đ c ch s dòng ñi n qua R1. 6. Dùng m t Vôn K l n lư t ño các hi u ñi n th gi a hai ñ u R1, R2, R3, R4. Ghi các giá tr ño ñư c vào b ng s li u. 7. B t ngu n áp v trí OFF. 8. Quá trình làm tương t , l n lư t ño các giá tr dòng ñi n ch y qua các ñi n tr R2, R3 và R4. 9. Đ c và ghi các ch s ñi n áp, dòng ñi n ño ñư c vào b ng sau Ph n t Ngu n áp R1 R2 R3 R4 Dòng Áp Công su t Câu h i: 1. T b ng s li u, hãy tính công su t c a m i ph n t (ñi n vào b ng trên). 2. Ki m ch ng ñ nh lu t K1 và K2 Đ nh lu t K1 t i nút 1 5 B môn K thu t ñi n, Khoa Đi n – Đi n t
  8. Taøi lieäu höôùng daãn thí nghieäm m ch ñi n ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... Đ nh lu t K2 cho vòng V1 ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 3. Nh n xét v m i quan h gi a công su t c a ngu n áp v i t ng công su t tiêu tán trên các ñi n tr . 2/. Nguyên lý x p ch ng M ch ñi n thí nghi m như hình 3: R1=20 Ω , R2=5 Ω , R3=10 Ω , R4=5 Ω . R3 R1 A I V R4 - R2 Hình 3 S d ng sơ ñ trong MODULE 1B. Các bư c th c hi n: 1. Đ t ngu n áp và ngu n dòng v trí OFF. 2. K t n i ngu n áp và ngu n dòng vào sơ ñ m ch. 3. M c Ampe k ñ ño dòng ñi n ch y qua ñi n tr R2. 4. Đóng khoá K1, h khoá K2. Đi u này cho phép kích thích m ch b ng ngu n áp và tri t tiêu ngu n dòng (ngu n áp ON, ngu n dòng OFF), 5. B t ngu n áp ON và ngu n dòng OFF, ch nh ngu n áp giá tr 20V. 6. Đ c và ghi vào b n s li u ch s dòng ñi n qua R2, g i là dòng I21. 7. Dùng Vôn K ño hi u ñi n th gi a hai ñ u R2, g i là U21. Ghi các giá tr ño ñư c vào b ng s li u. 6 B môn K thu t ñi n, Khoa Đi n – Đi n t
  9. Taøi lieäu höôùng daãn thí nghieäm m ch ñi n 8. M khoá K1, ñóng khoá K2. Đi u này cho phép kích thích m ch b ng ngu n dòng và tri t tiêu ngu n áp (ngu n áp OFF, ngu n dòng ON), ch nh ngu n dòng giá tr 3A. 9. Đ c và ghi vào b n s li u ch s dòng ñi n qua R2, g i là dòng I22. 10. Dùng Vôn K ño hi u ñi n th gi a hai ñ u R2, g i là U22. Ghi các giá tr ño ñư c vào b ng s li u. 11. Đóng c 2 khoá K1 và khoá K2. Đi u này cho phép kích thích m ch b ng c hai ngu n dòng và ngu n áp (c hai ngu n ON). 12. Đ c và ghi vào b n s li u ch s c a Ampe k , ch dòng ñi n qua R2, g i là dòng I2. 13. Dùng Vôn K ño hi u ñi n th gi a hai ñ u R2, g i là U2. Ghi các giá tr ño ñư c vào b ng s li u. Ngu n áp ON Ngu n áp OFF Ngu n áp ON Ngu n dòng OFF Ngu n dòng ON Ngu n dòng ON I21 U21 I22 U22 I2 U2 Câu h i: 1. T b ng s li u trên, so sánh I2 v i I21 và I22, U2 v i U21 và U22. ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 2. Nguyên lý x p ch ng: ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 3. Nh n xét v nguyên lý x p ch ng cho m ch ñi n trên. ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 4. Sinh viên hãy t m c m ch ñ kh o sát nguyên lý x p ch ng trên các ñi n tr R1, R3, R4 theo trình t công vi c gi ng như trên. 7 B môn K thu t ñi n, Khoa Đi n – Đi n t
  10. Taøi lieäu höôùng daãn thí nghieäm m ch ñi n Đi n tr R1 Ngu n áp ON Ngu n áp OFF Ngu n áp ON Ngu n dòng OFF Ngu n dòng ON Ngu n dòng ON I11 U11 I12 U12 I1 U1 Nh n xét: ............................................................................................................................ ............................................................................................................................ Đi n tr R3 Ngu n áp ON Ngu n áp OFF Ngu n áp ON Ngu n dòng OFF Ngu n dòng ON Ngu n dòng ON I31 U31 I32 U32 I3 U3 Nh n xét: ............................................................................................................................ ............................................................................................................................ Đi n tr R4 Ngu n áp ON Ngu n áp OFF Ngu n áp ON Ngu n dòng OFF Ngu n dòng ON Ngu n dòng ON I41 U41 I42 U42 I4 U4 Nh n xét: ............................................................................................................................ ............................................................................................................................ ............................................................................................................................ 3/. Hi n tư ng ng n m ch, h m ch M ch ñi n thí nghi m như hình 4. S d ng sơ ñ trong MODULE 1B. 8 B môn K thu t ñi n, Khoa Đi n – Đi n t
  11. Taøi lieäu höôùng daãn thí nghieäm m ch ñi n MODULE 1B A C D B 1 R1 20 R3 10 K1 E G K2 F H 2 R4 5 R2 V I 5 M Hình 4 Các bư c th c hi n: Ngu n áp cung c p cho m ch ño là 20V, ngu n dòng là 3A 1. Đ t ngu n áp và ngu n dòng v trí OFF. 2. K t n i ngu n áp và ngu n dòng vào sơ ñ m ch. Khoá K1 và khoá K2 ñóng. 3. H m ch gi a hai ñi m E-M b ng cách h m ch hai ñi m E-F, dùng dây d n n i t t các c p ñi m sau l i v i nhau: A-B, C-D, G-H. 4. B t ngu n áp và ngu n dòng ON. 5. Đo hi u ñi n th h m ch gi a hai ñi m E-M, g i là Uhm . 6. Đo dòng ñi n qua các ñi n tr R1 và R3. G i là IR1, IR3. 7. Ghi các giá tr ño ñư c vào b ng s li u. 8. B t ngu n áp và ngu n dòng v trí OFF. 9. Ng n m ch gi a hai ñi m E-M b ng cách m c gi a hai ñi m E – M m t Ampe k . 10. B t ngu n áp và ngu n dòng ON. Đ c ch s c a Ampe k , g i là Inm . 11. B t ngu n áp và ngu n dòng v trí OFF. 9 B môn K thu t ñi n, Khoa Đi n – Đi n t
  12. Taøi lieäu höôùng daãn thí nghieäm m ch ñi n 12. N i t t gi a E-M b ng m t s i dây d n, m c Ampe k gi a hai ñi m A-B ñ ño dòng IR1. 13. Tương t , ño dòng IR3. 14. Lưu ý, m i l n thay ñ i v trí m c Ampe k nên b t ngu n áp và ngu n dòng v trí OFF. H m ch hai ñi m E-M Ng n m ch hai ñi m E-M Uhm IR1 IR3 Inm IR1 IR3 T b ng s li u, hãy nh n xét các k t qu ño ñư c. ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ 10 B môn K thu t ñi n, Khoa Đi n – Đi n t
  13. Taøi lieäu höôùng daãn thí nghieäm m ch ñi n Nh n xét c a giáo viên hư ng d n H VÀ TÊN: ................................ L P: ................................... ....................................................... MSSV: ................................... ....................................................... Bài 1.2 M CH THEVENIN VÀ M NG M T C A I/. M C ĐÍCH Minh h a các ñ nh lý Thevenin và Norton. S d ng sơ ñ tương ñương Thevenin và Norton ñ kh o sát m ng m t c a. Kh o sát s ph i h p tr kháng gi a ngu n và t i ñ truy n công su t c c ñ i. II/. PH N TÓM T T LÝ THUY T Đ nh Lý Thevenin Có th thay th tương ñương m t m ng m t c a tuy n tính b i m t ngu n ñi n áp b ng ñi n áp trên c a khi h m ch m c n i ti p v i tr kháng Thevenin c a m ng m t c a. Đ nh Lý Norton Có th thay th tương ñương m t m ng m t c a tuy n tính b i m t ngu n dòng ñi n b ng dòng ñi n trên c a khi ng n m ch m c song song v i tr kháng Thevenin c a m ng m t c a . Zo Inm Zo Uhm + a/ Thevenin b/ Norton a/ Sơ ñ Thevenin b/ Sơ ñ Norton Trong ñó: : ñi n áp h chng m ch trên ph n m ng m t c a. Uhm : dòng ñi n ng n m ch qua c a ph n m ng m t c a. Inm : tr kháng vào m ng m t c a khi cho nó tr nên th ñ ng. Zo M t khác, các giá tr trong các sơ ñ tương ñương trên còn có liên quan v i nhau theo công th c sau: 11 B môn K thu t ñi n, Khoa Đi n – Đi n t
  14. Taøi lieäu höôùng daãn thí nghieäm m ch ñi n U hm Zo = I nm Công th c này giúp ta xác ñ nh ñư c Zo thông qua vi c xác ñ nh Uhm và Inm . Nguyên lý truy n công su t c c ñ i: Theo ñ nh lý Thevenin, b t kỳ m t m ng m t c a nào n i v i t i cũng có th ñưa v sơ ñ tương ñương như hình sau: • Zn Zt E + • M ch tương ñương m ng m t c a c/ M ng m t c a c/ ng Trong ñó E và Zn ñư c xác ñ nh theo ñ nh lý tương ñương Thevenin. T i Zt s nh n ñư c công su t c c ñ i n u: Zt = Zn∗ Đây là ñi u ki n ph i h p tr kháng gi a ngu n và t i Trong bài thí nghi m này, Zn = Rn và Zt = Rt ñ u là thu n tr nên ñi u ki n ph i h p tr kháng s là: Rt = Rn III/. D NG C THÍ NGHI M B ng m ch thí nghi m: bàn s 1 – MODULE 1C. Ngu n áp và ngu n dòng DC ñi u ch nh ñư c. VOM. Dây n i. IV/. PH N THÍ NGHI M M ch thí nghi m như hình 5: 12 B môn K thu t ñi n, Khoa Đi n – Đi n t
  15. Taøi lieäu höôùng daãn thí nghieäm m ch ñi n R5 R1 R3 A R2 RL V I R4 B Hình 5 M c ñích: Xây d ng sơ ñ tương ñương Thevenin và Norton c a m ch nhìn t 2 c c A và B. S d ng sơ ñ trong MODULE 1C. MODULE 1C R5 47 R1 R3 22 10 K2 1 K1 2 A C R2 A RL R4 10 V 5 I source V source B D Hình 6 13 B môn K thu t ñi n, Khoa Đi n – Đi n t
  16. Taøi lieäu höôùng daãn thí nghieäm m ch ñi n 1/. Xây d ng mô hình m ch tương Thevenin - Norton Các bư c th c hi n: 1. Đ t ngu n áp và ngu n dòng v trí OFF. 2. K t n i ngu n áp và ngu n dòng vào sơ ñ m ch. 3. Đóng 2 khóa K1 và khóa K2. 4. H m ch hai ñi m A-B (hai ñ u ñi n tr R2). 5. B t ngu n áp và ngu n dòng ON, ch nh ngu n áp 20V và ngu n dòng 3A. 6. Dùng Vôn k ño hi u ñi n th h m ch gi a hai ñi m A-B, g i là Uhm . 7. T t ngu n áp và ngu n dòng. 8. Ng n m ch A-B b ng cách g n Ampe k gi a A và B. 9. B t ngu n áp và ngu n dòng ON. 10. Đ c giá tr trên Ampe k , g i là dòng ng n m ch Inm. Uhm Inm Ro Câu h i: 1. T b ng s li u hãy tính ñi n tr tương ñương Thevenin/Norton Ro R0 = 2. V m ch tương ñương Thevenin và m ch tương ñương Norton. Ghi ñ y ñ các giá tr c a các ph n t trong m ch. 14 B môn K thu t ñi n, Khoa Đi n – Đi n t
  17. Taøi lieäu höôùng daãn thí nghieäm m ch ñi n 2/. Ph i h p tr kháng gi a ngu n và t i (truy n công su t c c ñ i) Các bư c th c hi n 1. T t ngu n áp và ngu n dòng. B t khoá K1 v trí ON, khoá K2 ON. 2. N i vào hai ñi m A-B m t bi n tr Rt b ng cách n i t t hai ñi m B-D và m c Ampe k gi a hai ñi m A-C. 3. B t ngu n áp và ngu n dòng ON. 4. Đi u ch nh bi n tr Rt kho ng 10 giá tr t không ñ n giá tr c c ñ i. ng v i m i giá tr c a Rt hãy ghi l i giá tr dòng ñi n và ñi n áp trên Rt 5. r i ñi n vào b ng sau: STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rt U I P Câu h i: 1. Tính toán công su t tiêu tán P trên Rt ng v i t ng giá tr c a Rt (ñi n giá tr tính toán vào b ng trên). 2. T b ng giá tr ño ñư c, v ñ th công su t tiêu tán P trên Rt theo giá tr c a Rt, P = f(Rt). P 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rt 15 B môn K thu t ñi n, Khoa Đi n – Đi n t
  18. Taøi lieäu höôùng daãn thí nghieäm m ch ñi n 3. T ñ th hãy xác ñ nh giá tr c a Rt sao cho công su t tiêu tán trên Rt là l n nh t. Rtmax = 4. Theo lý thuy t giá tr c a Rt là bao nhiêu. Rtmax (lý thuy t) = 5. Nh n xét v các giá tr này. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. 16 B môn K thu t ñi n, Khoa Đi n – Đi n t
  19. Taøi lieäu höôùng daãn thí nghieäm m ch ñi n Nh n xét c a giáo viên hư ng d n H VÀ TÊN: ................................ L P: ................................... ....................................................... MSSV: ................................... ....................................................... THÍ NGHI M M CH ĐI N AC 1 PHA Bài 2 VÀ 3 PHA Bài 2.1 M CH XOAY CHI U 1 PHA I/. M C ĐÍCH Kh o sát các thông s ñ c trưng c a m t ño n m ch ñư c kích thích b ng ngu n xoay chi u hình sin như: áp, dòng, tr kháng, công su t, ñ l ch pha. V gi n ñ vectơ dòng, áp c a m t ño n m ch. II/. TÓM T T LÝ THUY T Trong ch ñ xác l p ñi u hoà (ngu n kích thích hình sin), các thông s trong m i nhánh có m i quan h v i nhau như sau: U = Z*I hay I = Y*U ϕ = ϕu - ϕi P = U x I x Cos(ϕ) = Re[Z] x I2 III/. D NG C THÍ NGHI M B ng m ch thí nghi m: bàn s 2 – MODULE 2A. Ngu n áp xoay chi u 1 pha ñi u ch nh ñư c, t n s 50 Hz. VOM s . Watt k . Dây n i. IV/. PH N THÍ NGHI M 1/. M ch thu n tr , thu n dung, thu n c m M ch thí nghi m như hình 7: 17 B môn K thu t ñi n, Khoa Đi n – Đi n t
  20. Taøi lieäu höôùng daãn thí nghieäm m ch ñi n A * A * W Vac Z V B Hình 7 D a vào hình 7, sinh viên l n lư t m c m ch v i các t i Z là: R, L, C. V i trư ng h p t i R, sinh viên t v m ch thí nghi m v i ñ y ñ d ng c ño, thí nghi m ñư c ti n hành theo các bư c sau: v trí OFF, ñi u ch nh bi n áp t ng u v v trí 0V. 1. B t công t c ngu n 2. M c m ch như hình v , lưu ý c c dương dòng và áp c a Watt k . 3. B t công t c ngu n v trí ON, ñi u ch nh bi n áp t ng u sao cho ch s c a Vôn k là 220V. 4. Đ c các tr s ño các giá tr ñi n áp, dòng ñi n, công su t và ghi vào b ng sau tương ng v i t ng trư ng h p. Quá trình làm tương t cho các ph t i L và C. Các giá tr ño ñư c ghi vào b ng sau ϕ U (V) I (A) P(kW) R L C T b ng s li u ño ñư c, trong m i trư ng h p hãy: 1. Xác ñ nh góc l ch pha ϕ gi a hi u ñi n th và dòng ñi n gi a hai ñi m A-B (ñi n giá tr tính toán ñư c vào b ng trên). 2. V gi n ñ vectơ dòng và áp c a ño n m ch. 18 B môn K thu t ñi n, Khoa Đi n – Đi n t

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản