Сторожилова Галина Іванівна Захарченко Сергій Миколайович Петрученко Олег Васильович Відповідальній редактор А. О. Баран, к т. н., доц. Рецензент М. Г. Анпілогов, к т. н., доц. Загальні методичні вказівки

6. Для всіх досліджених режимів роботи електричних кіл побудувати суміщені векторні діаграми напруг та струмів.

7. Використовуючи дані таблиць 22.1, 22.2 та 22.3, розрахувати повні комплексні опори всіх віток досліджених мостових схем. Результати роз-рахунків занести в таблицю 22.4.

Таблиця 22.4

8. Упевнитись, що для схем рис. 22.1 та 22.2 умови зрівноваженості виконуються в комплексній формі.

9. Зробити і записати у протоколі звіту висновки по роботі.

Завдання на навчально-дослідну роботу студентів

2. Скласти мостові схеми для виміру ємності, індуктивності, актив-ного опору, тангенса кута діелектричних втрат конденсатора при наявності еталонної ємності або еталонної індуктивності.

3. Проаналізувати, які схеми більш прості для зрівноваження: з ета-лонними ємностями чи індуктивностями.

Методичні вказівки

Рис. 22.4

Зрівноваженим станом моста називають режим, якому відповідає нульове значення вихідної напруги, а відповідно, і струму через вимірю-вальну діагональ.

Зрівноважений стан моста, що живиться від джерела синусоїдного струму, має місце, якщо між комплексними опорами віток витримується таке співвідношення:

Яке називають умовою зрівноваженості моста в комплексній формі. Оскільки два комплексних числа дорівнюють одне одному, якщо мають однакові модулі та аргументи, комплексній умові врівноваженості моста відповідають дві скалярні умови (для модулей опорів віток моста та для їхніх кутів зсуву за фазою):

а) та б) .

Користуючись зазначеними скалярними умовами для будь-якої мос-тової схеми досить просто визначається можливість її зрівноваженості та способи, якими вона досягається. З умови (б) випливає, що зрівноважений стан мостової схеми можливий, якщо дві суміжні вітки є однорідними за реактивним характером двополюсниками, або якщо дві протилежні вітки - неоднорідні за реактивним характером двополюсники.

Співвідношення між напругами та кутами зсуву фаз в вітках моста досить наглядно ілюструються за допомогою векторно-топографічних діа-грам. Будують їх, користуючись загальними правилами.

Міст для виміру опору резистора може живитись від джерела змін-ного або постійного струму. Умова його зрівноваженості:

Звідки виходить, що зрівноважити такий міст можна, змінюючи лише один опір.

Міст змінного струму для виміру індуктивності (ємності) можна зрівноважити, якщо змінювати опори не менше двох віток мостової схеми, поступово досягаючи мінімума напруги на вимірювальній діагоналі.

Якщо міст не можна зрівноважити, то на векторно-топографічній діаграмі його точки, що відповідають потенціалам затискачів вимірюваль-ної діагоналі, будуть розташовані з різних сторін від вектора напруги джерела живлення.

В мостовому колі, яке живиться від загальної мережі промислової частоти, у зрівноваженому стані напруга на вимірювальній діагоналі досить рідко буває меншою 0,5 В, що пояснюється відхиленням форми напруги мережі від синусоїдної. Оскільки комплексні опори віток з реактивними елементами залежать від частоти, то комплексна умова зрівноваженості моста, виконуючись на основній гармоніці, не ви-конується на вищих гармоніках, що і є причиною наявності невеликої нап-руги на вимірювальній діагоналі мостової схеми навіть у зрівноваженому стані.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 2-3

ЕЛЕКТРИЧНІ КОЛА З ВЗАЄМНОЮ ІНДУКТИВНІСТЮ

1) ознайомитись з явищем взаємної індукції в електричних колах з послідовним та паралельним сполученням магнітнозв'язаних котушок;

2) розрахувати власні та еквівалентні активні і реактивні опори індуктивнозв'язаних котушок;

3) визначити взаємну індуктивність М при різних схемах з’єднання магнітно-звязаних котушок;

4) ознайомитись з явищами "хибної ємності" та передачі енергії через магнітне поле між котушками;

5) побудовати векторні діаграми для різних схем з'єднання магнітно зв'язаних котушок.