Принципиальная схема установки (или её главных узлов):

8

Московский
государственный университет

путей сообщения
РФ (МИИТ)

Кафедра «Физика-2»

Группа___СЖД
— 141____________________ К
работе допущен____________________

(Дата,
подпись преподавателя)

Студент ____Гарусев
Д.В._________________ Работа
выполнена___________________

(ФИО
студента) (Дата, подпись преподавателя)

Преподаватель____Пыканов
И.В._________ Отчёт
принят_______________________ (Дата,
подпись преподавателя)

ОТЧЁТ
ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №___30_____

ВЫНУЖДЕННЫЕ
КОЛЕБАНИЯ В ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ
КОНТУРЕ____________________________

(Название
лабораторной работы)

1. Цель работы:

Изучение
вынужденных колебаний в последовательном
контуре, определение добротности контура
и внутреннего сопротивления генератора
синусоидальных колебаний.

Емкость
— C,
индуктивность
— L
активное
сопротивление
R,

Рис1-Электрический­_замкнутый_колебательный_контур

3. Основные
теоретические положения к данной работе
(основополагающие утверждения: формулы,
схематические рисунки):

Вынужденные
колебания в последовательном контуре,
содержащем емкость C,
индуктивность L
и активное сопротивление R,
можно вызвать, если включить последовательно
с элементами контура источник тока, ЭДС
которого изменяется по гармоническому
закону (рис. 1)

 = ₀·cost.
(1)

Для получения
дифференциального уравнения, описывающего
вынужденные колебания, запишем для
этого контура правило Кирхгофа:

,
(2)

где U
– напряжение на конденсаторе.

Имея в виду, что U
= q/C,
получаем

;

Подставим эти
выражения в уравнение (1):

.

Разделив обе части
полученного равенства на LC
и введя обозначения

и
,
получим дифференциальное уравнение
вынужденных электромагнитных колебаний:

,
(2)

где 
– коэффициент затухания; ₀
– собственная циклическая частота
колебаний (при R=0).

Известно, что общее
решение неоднородного дифференциального
уравнения равно сумме общего решения
соответствующего однородного уравнения
и частного решения неоднородного
уравнения. Общее решение уравнения (2)
имеет вид

,

(3)

где
,

– начальная фаза колебаний напряжения
на конденсаторе.

В уравнении (3)
первый член убывает с течением времени
по экспоненте

и при достаточно большом t
им можно пренебречь. Таким образом,
решение дифференциального уравнения,
описывающего вынужденные колебания в
последовательном колебательном контуре,
имеет вид

.
(4)

Подставив уравнение
(4) и (2), можно убедиться, что дифференциальное
уравнение обращается в тождество при

(5)

и

.

(6)

Эти соотношения
можно получить и методом векторных
диаграмм. Если
,
то

,
а
.

Подставив эти
выражения в (2), получаем

.

Векторная диаграмма,
соответствующая этим колебаниям,
представлена на рис. 2.

Легко видеть, что

,

Откуда

,
,

что соответствует
ранее приведенным соотношениям (5) и
(6). Таким образом, амплитуда и начальная
фаза колебаний напряжения на конденсаторе
зависят от частоты вынуждающей ЭДС.

Исследуя уравнение
(5) на экстремум, имеем, что разность
потенциалов на конденсаторе достигнет
максимума при частоте вынуждающей ЭДС,
равной

.

(7)

При этом максимальное
значение амплитуды

.

(8)

Соотношение (8)
имеет смысл только при
.

Явление резкого
возрастания амплитуды вынужденных
колебаний напряжения при изменении
частоты вынуждающей ЭДС называется
резонансом. Частота, при которой наступает
это явление, называется резонансной
частотой.

Кривая зависимости
U₀
от 
при заданном значении коэффициента
затухания называется резонансной
кривой. На рис. 3 представлено семейство
резонансных кривых 1, 2, 3, соответствующих
различным значениям коэффициента
затухания ₁,
₂,
₃,
при этом ₃>₂>₁.

Как видно из
уравнения (5) и рис. 3, U₀
= ₀
при любом значении коэффициента
затухания, если 
= 0. Кроме того, резонансная частота при
увеличении коэффициента затухания
смещается в сторону меньших значений,
а амплитуда напряжения, соответствующего
резонансу, убывает с увеличением .
Следует отметить, что максимальное
значение тока в рассматриваемом контуре
достигается при одной и той же частоте

= ₀
при любых значениях .

Остроту резонансных
кривых характеризует добротность
контура. При слабом затухании добротность
контура Q
можно определить как величину, равную
произведению 2
на отношение запасенной в катушке
индуктивности энергии W₀
к энергии тепловых потерь W_R
в контуре за время, равное периоду T:

.

Принципиальные схемы. Правила выполнения

Принципиальные электрические схемы являются неотъемлемой частью любого пакета рабочей документации, куда помимо принципиальных, также входят схемы монтажные, схемы подключения, функциональные схемы и т.д.

Если дать общее определение назначения принципиальной схемы согласно ГОСТ 2.701-2008, регламентирующего виды и типы схем и общие требования к их выполнению, то это документ, определяющий полный состав элементов и взаимосвязи между ними и как правило, дающий представление о принципах работы изделия.

Также можно сказать, что принципиальная схема, при помощи условных графических и буквенно-цифровых обозначений, отображает различные электрические устройства и устанавливает связи между элементами данных устройств.

Принципиальная схема служит в первую очередь для выполнения на ее основе монтажа электрощитового оборудования, пуско-наладки и контроля оборудования и является основанием для дальнейшей разработки схем соединений и подключений.

Благодаря принципиальным схемам улучшается восприятие того, как тот или иной элемент связаны друг с другом и как происходит взаимодействие между ними в процессе работы. То есть обеспечивается детальное понимание принципа работы конкретного изделия.

Правила выполнения принципиальных схем

На принципиальной схеме изображают все электрические элементы или устройства, задействованные в конкретном процессе, все электрические взаимосвязи между ними, а также электрические элементы (соединители, зажимы и т.д.), которыми заканчиваются входные и выходные цепи.

В общем случае принципиальные электрические схемы могут содержать условные обозначения элементов, поясняющие надписи, части элементов, используемых в других схемах, диаграммы работы различных устройств, перечень используемого в данной схеме электрооборудования, перечень чертежей, относящихся к данной схеме, общие пояснения и примечания.

При выполнении принципиальной схемы на нескольких листах следует выполнять следующие требования:

• при присвоении элементам позиционных обозначений соблюдать сквозную нумерацию в пределах изделия.
• отдельные элементы допускается повторно изображать на других листах схемы, сохраняя позиционные обозначения, присвоенные им на одном из листов схемы.
• перечень элементов должен быть общим.

Условные графические обозначения на принципиальных схемах

Все элементы на схеме изображаются в виде условных графических обозначений согласно ЕСКД.

В частности, документами, регламентирующими отображение УГО на схемах, являются ГОСТ 2. 702-2011 (Правила Выполнения Электрических Схем), который в свою очередь ссылается еще на три ГОСТ:

• ГОСТ 2.721-74 (Обозначения Условные Графические в Схемах)
• ГОСТ 2.709-89 (Обозначения Условные Проводов и Контактных Соединений Электрических Элементов, Оборудования и Участков Цепей в Электрических Схемах)
• ГОСТ 2.755-87 (Обозначения Условные Графические в Электрических Схемах. Устройства Коммутационные и Контактные Соединения).

Также стоит отметить введенный с 1 февраля 2016 года новый ГОСТ Р МЭК 60617-DB-12M-2015 (Графические символы для схем), содержащий базу данных графических символов, применяемых в электротехнических схемах согласно МЭК 60617-DB-12M:2012.

Условные графические обозначения элементов, функциональных групп и устройств выполняют совмещенным или разнесенным способами.

При совмещенном способе составные части элементов или устройств изображают на схеме так, как они расположены в изделии, т. е. в непосредственной близости друг от друга.

При разнесенном способе условные графические обозначения составных частей элементов располагаются в разных частях схемы, таким образом изображение связей выглядит наиболее наглядно. При этом позиционное обозначение, присвоенное устройству на схеме, проставляется около всех его элементов сверху или справа от изображения.

Все элементы в принципиальных схемах изображаются для устройств в отключенном и не нажатом состояниях. То есть все замкнутые контакты на схемах показывают разомкнутыми, а все разомкнутые, наоборот, замкнутыми. В технически обоснованных случаях, если это необходимо, аппараты могут быть отображены и в рабочем состоянии, но тогда на схеме обязательны должны быть указаны соответствующие пояснения. Те устройства, которые не имеют отключенного положения, изображают в положении, принятом за исходное.

Для обозначения на схеме сложных электронных устройств, таких как частотные преобразователи, контроллеры, регуляторы и т. д. обычно применяется изображение в виде прямоугольника с отображенными на нем входными и выходными цепями.

Также могут применяться нестандартные графические обозначения с обязательным пояснением в схеме.

Обозначения буквенно-цифровые на принципиальных схемах

Помимо УГО, на принципиальных схемах наносятся буквенные и цифровые обозначения устройств и элементов цепи. Основным нормативным документом в данном случае является ГОСТ 2.710-81 (Обозначения Буквенно-Цифровые в Электрических Схемах).

Каждое позиционное обозначение должно состоять из буквенного обозначения вида элемента и порядкового номера, присваемого, начиная с единицы, для группы элементов с одинаковыми буквенными обозначениями. Если необходимо обозначить контакт какого-либо устройства, вынесенный в другую часть схемы, то следует после позиционного обозначения этого устройства поставить точку или двоеточие и цифру, указывающую номер контакта, например KM2.1.

Буквенное обозначение обычно состоит из одной буквы — обозначающей общую группу вида элемента, или чаще двух и более букв, уточняющих назначение элемента.

Например, все трансформаторы имеют общее обозначение T. Для того, чтобы уточнить, какой именно трансформатор используется (трансформатор тока, трансформатор напряжения), используется двухбуквенный код, указывающий определенно на назначение — TA для трансформатора тока и TV для трансформатора напряжения.

В таблице ГОСТ приведены буквенные обозначения для различных элементов электрических схем. Так как таблица большая, занимает много места, полностью приводить ее здесь не буду, укажу лишь наиболее распространенные элементы.

В том же ГОСТе приведены буквенные коды для указания функционального назначения элементов.

Так как ГОСТ 2. 710-81 был издан уже давно, то обозначения целого ряда элементов в нем не указано. В этом случае допускается применять свои обозначения.Так, к примеру, стало общепринятым обозначать АВДТ, как QFD, или УДТ (УЗО), как QSD, хотя в указанном ГОСТе данных обозначений нет.

Позиционные обозначения на схемах принято указывать над графическим обозначением аппаратов и их частей при горизонтальном расположении электрических цепей и справа от графических изображений – при вертикальном. При отображении обозначений вращающихся машин, их принято указывать в пределах графического изображения механизма.

Маркировка цепей

В принципиальных схемах различают силовые цепи и цепи управления.

При маркировке силовых цепей при переменном токе применяется буквенно-цифровая последовательность, обозначающая фазировку, обычно начинается с L1, L2 и L3. Все последующие силовые цепи маркируются так же, но добавляется вторая цифра, для 1-ой фазы L11, L12, для 2-ой — L21, L22, для 3-ей — L31, L32.

Но также допускается обозначать фазы соответственно буквами А, В, С.

Силовые зажимы электрических устройств, предназначенные для прямого или непрямого соединений с питающими проводами трехфазной системы, обозначаются буквами U, V, W, если необходимо соблюдение последовательности фаз.

Нейтральный провод обозначается, как N, а вот защитные, заземляющие проводники могут маркироваться по разному, в зависимости от функционального назначения.

В цепях управления, сигнализации, контроля, используется цифровая система маркировки, состоящая из ряда последовательных чисел. При этом маркировка независима от нумерации и условных обозначений зажимов приборов и аппаратов, к которым подходят концы маркируемого проводника.

Участки цепей, разделенные контактами аппаратов, а также обмотки реле, трансформаторов и т. д., считаются разными участками и имеют различную маркировку. Участки, сходящиеся в одной точке принципиальной схемы и проходящие через разъемные контактные соединения, маркируют одинаково. Маркировка участков цепей при их горизонтальном расположении указывается над участком проводника, при вертикальном – слева от этого участка, при этом обозначение проставляют около концов или в середине участка цепи.

В цепях постоянного тока также используется цифровая маркировка, но с указанием полярности. Для положительного полюса L+, или просто +, для отрицательного L- , или просто — . В случае, если используется средний провод, то он обозначается, как М. Участки цепей положительной полярности рекомендуется согласно ГОСТ 2.709-89 маркировать нечетными цифрами, а отрицательной полярности четными.

Для маркировки цепей различного назначения (управления, сигнализации, питания) рекомендуется использовать свою группу чисел.

Линии на принципиальных схемах

Принципиальные схемы выполняются линиями одинаковой толщины, при этом допускается, например силовые цепи, выделять более толстыми линиями, чем цепи управления. На одной схеме рекомендуется применять не более трех размеров линий по толщине. Защитный проводник (РЕ) допускается изображать тонкой штрих-пунктирной линией.

Для упрощения прорисовки схемы допускается слияние нескольких электрически не связанных линий в групповую линию, но при подходе к контактам, каждая линия изображается отдельно. Такие групповой линии отображаются обычно более толстыми, по сравнению с другими.

ГОСТом допускается на схеме помещать указания о марке, сечении проводов и кабелей, которыми выполняются соединения элементов, а также указывать о специфических требованиях к электрическому монтажу данного изделия.

Линии связи между различными элементами показывают полностью, но в отдельных случаях, если линия идет на других листах схемы, или чтобы лишний раз не усложнять схему, они могут обрываться и линии обрыва при этом заканчиваются стрелками. Направление стрелки, на линию или от нее, служит указателем направления тока, сигнала, информации, потока энергии.

Линии механических соединений на принципиальных схемах отображаются пунктирной линией. Например, на рис. ниже пунктирной линией показана механическая блокировка контакторов.

Штрихпунктирной линией с двумя точками, или иногда просто пунктирной, выделяются границы приборов, отображенных на схеме, но расположенных удаленно и связанных с данной схемой электрически.

Также могут выделяться на схеме пунктирной линией функциональные узлы, границы устройств, клеммные блоки.

Если в схеме задействованы разъемные соединения для электрических цепей (штепсельные разъемы), то они также должны отображаться соответствующим, установленным символом и буквенным обозначением.

На рис. выше сверху показано соединение типа «Штырь» (Вилка), обозначенное как XP, снизу показано соединение «Гнездо» (Розетка), с буквенным обозначением XS.

Так же свое установленное изображение на схеме имеют и разборные соединения (с помощью винта или шпильки с гайкой и т. п.) .

Надо помнить, что линии электрической связи на принципиальных схемах носят условный характер и не являются изображениями реальных проводов. Это позволяет располагать условные графические обозначения элементов в соответствии с развитием рабочего процесса, а не в соответствии с действительным расположением этих элементов в изделии, и соединять их выводы кратчайшим путем.

Оформление перечня элементов схемы

Каждая схема должна быть снабжена перечнем, в который заносятся все используемые в схеме приборы, аппараты и т.д. Оформляется перечень элементов в виде таблицы и размещается чаще всего на первом листе схемы или выполняется в виде самостоятельного документа.

Если перечень элементов помещают на первом листе схемы, то его располагают, как правило, над основной надписью, при этом расстояние между ними должно быть не менее 12 мм. В случае, если вся таблица не помещается, то ее продолжение размещают слева от основной надписи.

Перечень элементов должен содержать в своем составе следующие данные:

1. Поз. обозначение — Позиционное обозначение элементов, устройства или функциональной группы.
2. Наименование — Наименование элемента, либо устройства, применяемых в данной схеме.
3. Кол. — Количество одинаковых элементов.
4. Примечание — Наименование фирмы производителя и технические данные элемента, не содержащиеся в его наименовании.

Если перечень элементов оформлен в виде самостоятельного документа, то он выполняется на листе формата А4 с основной надписью для текстовых документов. В графе основной надписи указывают наименование изделия, а под ним шрифтом на один размер меньше записывают «Перечень элементов».

Схемы электропроводки в жилых домах

» Домашняя электропроводка
» Справочник по электропроводке

» Схемы подключения

» Жилая электропроводка: Руководство по домашней электропроводке
» Нужна помощь с электрикой? Получите быстрый ответ! Спросите электрика

Резюме: Схемы электропроводки в жилых домах являются важным инструментом для установки и тестирования домашних электрических цепей, они также помогут вам понять, как электрические устройства подключены и как работают различные электрические устройства и элементы управления.

Узнайте, чем делятся другие, по адресу Спросите электрика:
Люблю этот сайт — он наверняка был полезен даже тем, у кого есть опыт! Джефф из Цинциннати, Огайо

Когда речь идет о домашнем электричестве, нужно учитывать гораздо больше, чем просто включить или выключить выключатель. В этих статьях вы найдете некоторые из наиболее распространенных вопросов, которые домовладельцы задают о выключателях. Как только вы разберетесь с различными типами выключателей и розеток и будете следовать схеме подключения, вы сможете установить новую электропроводку в своем доме или устранить существующие проблемы с выключателями света и розетками.

Вот некоторые из наиболее распространенных конфигураций выключателей и розеток.

Изучив следующую информацию, вы сможете подключать выключатели так же хорошо, как и профессионалы.

Схемы электропроводки дома

1. Одиночный выключатель
2. 3-позиционный переключатель
3. 4-позиционный переключатель
4. Диммерные выключатели

• Схемы подключения розеток 120 В

1. Настенная розетка
2. Розетка GFCI
3. Розетка AFCI
4. Розетки, управляемые выключателем

• Схемы подключения розеток 240 В

1. Розетка для сушки белья
2. Розетка для кухонной плиты

Цвета электрических проводов

Символы электрических соединений

При просмотре любой схемы переключателей начните с ознакомления с используемыми символами.

Электрические символы показывают не только место установки, но и тип устанавливаемого устройства. Перед началом проекта убедитесь, что вы понимаете символы на диаграмме.

На вашей диаграмме должна быть диаграмма, показывающая, что обозначают различные используемые символы, подобно легенде на карте.

Подробнее об электрооборудовании дома

Схемы и чертежи электропроводки в жилых помещениях

Схемы подключения

Накладной потолочный светильник будет показан одним символом, встраиваемый потолочный светильник будет иметь другой символ, а поверхностный люминесцентный свет будет иметь другой символ.
Каждый тип выключателя будет иметь свой символ, как и различные розетки. Вы даже найдете символы, показывающие расположение детекторов дыма, дверного звонка и термостата.

Подробнее о электрических схемах и символах

Схемы подключения переключателя

Один переключатель обеспечивает переключение только из одного места. «Однополюсный» может показаться простым, но существуют разные способы подключения однополюсного переключателя.
Питание может поступать либо от распределительной коробки, либо от распределительной коробки, и набор схем электрических соединений выключателя ясно объяснит вам каждый из этих сценариев.

Подробнее о схемах подключения переключателей

Схемы трехпозиционных переключателей

• Трехпозиционные переключатели используются для управления одним или несколькими приборами из двух разных мест. Это обычная конфигурация в коридорах и на лестницах.
• Существует множество способов подключения трехпозиционного переключателя. Питание может начинаться с устройства или любого из двух переключателей. Без схемы подключения переключателя очень легко совершить серьезную ошибку, которая приведет к неисправности цепи и, возможно, к опасности.

Подробнее о схемах трехходовых переключателей

4-позиционные электрические переключатели

• Одной из самых сложных конфигураций проводки является 4-позиционный переключатель. Эти переключатели позволяют управлять одним или несколькими приборами из трех или более мест. Было бы почти невозможно написать инструкции таким образом, чтобы вы могли просто прочитать их и завершить свой проект без этих схем подключения.
• Схемы подключения, которые я подготовил, позволят вам успешно подключить один или несколько 4-позиционных переключателей.
• Знаете ли вы, что на одну цепь освещения можно установить любое количество 4-позиционных выключателей? Как только вы увидите, как эти переключатели подключены, вы будете поражены. Как вы увидите, это всего лишь еще один шаг вперед по сравнению с конфигурацией трехпозиционного переключателя.

Подробнее о схемах подключения четырехходового переключателя

Схема трехпозиционного диммера

• Диммерный переключатель может быть поворотным или ползунковым, что позволяет регулировать интенсивность света. Оба подключены одинаково.
• Отличный способ насладиться более мягким светом и меньшими затратами на электроэнергию!

Подробнее о подключении трехпозиционного диммера

Схемы для переключателей

Как бы ни были важны схемы электропроводки для успешного завершения вашего проекта электропроводки, безопасность и уважение к электричеству имеют важное значение.

• Никогда не работайте с цепями под напряжением. Прежде чем приступить к проекту, определите схему, над которой вы работаете, а затем отключите питание этой схемы на главной панели.
• Затем убедитесь, что питание отключено с помощью тестера напряжения.

Подробнее о тестере электрического напряжения

ВАЖНО:
Если в какой-то момент вы почувствуете неуверенность в том, что делаете, позвоните лицензированному подрядчику по электротехнике.

Розетки на 110 В

• Стандартную настенную розетку, как правило, легко заменить и подключить, однако может быть обнаружено, что проводка неправильная или розетка не заземлена, что потребует дополнительного внимания. Схемы подключения и инструкции помогут вам в таких ситуациях.
• Розетки с выключателем очень популярны и обычно находятся в спальнях и гостиных, где они используются для управления торшерами или настольными лампами. Существующие розетки можно переоборудовать, чтобы обеспечить желаемую функциональность практически для любой комнаты.
• Ключевыми элементами для этих сценариев подключения являются описания со схемами подключения и инструкциями. Кухонный мусоропровод обычно подключается к розетке под раковиной, которая обычно управляется выключателем на столешнице. выпускное отверстие или выключатель может потребовать замены, или проект реконструкции может потребовать установки проводки для нового выпускного отверстия. Инструкции и диаграммы розеток помогут с вашим проектом.

Розетки

• GFI или розетки GFCI требуются в некоторых частях дома, и часто их может потребоваться заменить, или более старый проект модернизации дома потребует установки розеток, защищенных GFCI.
• Подключение этих устройств может быть сложным, поэтому я посвятил раздел, описывающий несколько методов подключения розеток и розеток GFCI.

Подробнее о подключении розеток

Розетки 220 В

• Электрические сушилки для белья могут иметь 3-жильный или 4-жильный шнур или конфигурацию розетки на 220 вольт, что требует особого внимания к соединениям, как указано в инструкциях и на схемах.
• Кухонная электрическая плита также может иметь 3-жильный или 4-жильный шнур или розетку на 220 В, для чего потребуются надлежащие электрические соединения и проводка, указанные на схемах и в инструкциях.
• Для большинства аппаратов для дуговой сварки требуется отдельная электрическая цепь и розетка на 220 В, размер которых соответствует характеристикам сварочного аппарата, как описано в дополнительной информации.

Подробнее о подключении розеток 220 В

Схемы электропроводки в жилых помещениях

Подключение электрических розеток

Розетки 110 В

Розетки 220 В 9035

0

0

Самый безопасный способ проверки электрических устройств и идентификации электрических проводов! Бесконтактный электрический тестер Это инструмент для тестирования, представляющий собой бесконтактный тестер, который я использую для простого определения напряжения в кабелях, шнурах, автоматических выключателях, осветительных приборах, выключателях, розетках и проводах. Просто вставьте конец тестера в розетку, патрон лампы или приложите конец тестера к проводу, который вы хотите проверить. Очень удобный и простой в использовании. Самый быстрый способ проверить неисправность электропроводки! Тестер розеток Это отлично подходит для устранения проблем с проводкой выходной цепи, также используется большинством инспекторов для проверки питания и проверки полярности проводки цепи. Он обнаруживает вероятные неправильные условия проводки в стандартных розетках 110–125 В переменного тока. Предоставляет 6 возможных условий подключения, которые быстро и легко считываются для максимальной эффективности. Световые индикаторы указывают на правильность проводки, а таблица индикаторов включена Тестирует стандартные 3-проводные розетки. Лампа, внесенная в список UL, указывает на неправильное подключение. Очень удобна и проста в использовании. Снимите изоляцию провода, не надрезая и не повреждая электрический провод! Инструмент для зачистки проводов и кусачки Инструмент для зачистки проводов, используемый для безопасного зачистки электрических проводов. Этот удобный инструмент имеет множество применений: Калибры проводов показаны сбоку инструмента, чтобы вы знали, какой слот использовать для зачистки изоляции. Конец инструмента можно использовать для захвата и сгибания провода, что удобно для крепления провода к винтовым клеммам выключателей и розеток.