FORTE ELECTRODINAMICE INTRE CONDUCTOARE CU SECTIUNE DREPUNGHIULARA

FORTE ELECTRODINAMICE INTRE CONDUCTOARE

CU SECTIUNE DREPUNGHIULARA

1. Tematica lucrarii

Masurarea fortelor electrodinamice intre conductoare paralele in functie de distanta, F = f(a), pentru o anumita valoare a curentului si pozitii diferite ale barelor.

Calculul fortelor electrodinamice in situatiile de mai sus .

2. Schema electrica

Se va executa montajul din figura 2, in care:

S - sigurante fuzibile montate in pupitrul de alimentare;

T - transformator 3kVA; 3 x 380/5V;

Rd - redresor;

Sh - sunt, 1000A, 60mV;

mV - milivoltmetru;

C1, C2 - bare conductoare de sectiune dreptunghiulara 20 x 5 mm²;

(C1 are o portiune mobila - vezi figura 1);

DM - dispozitiv de masura (vezi figura 1);

3. Modul de lucru

Pentru masurarea fortelor electrodinamice se utilizeaza dispozitivul din figura 1, in care s-a notat cu:

A, B - borne de racord pentru alimentare;

1 , 2 - bare conductoare 20 x 5 mm²;

3 - balanta de comparatie;

4 - dinamometru de masurare a fortei tip 'KONTACTOR' cu posibilitatea de readucere la zero.

Barele conductoare 1 si 2 au posibilitatea de a fi asezate paralel si coplanar la diferite distante prin intermediul bridelor si suruburilor de prindere. Tirantii verticali de sectiune patrata sunt gradati astfel incat distanta dintre bare sa poata fi reglata la valoarea dorita.

Masuratorile experimentale se vor efectua pentru barele asezate odata pe lat si odata pe cant asa cum rezulta din figura 3a si 3b . Fortele se vor masura cu ajutorul dinamometrului gradat in grf .

Inainte de stabilirea curentului dispozitivul de masura se va regla prin echilibrare pe pozitia zero. Dupa stabilirea curentului barele se vor respinge (vezi sensul curentului) deplasand bara mobila 2. Cu ajutorul dinamometrului bara mobila va fi readusa in pozitia initiala de zero, masurandu-se astfel direct forta care corespunde indicatiei dinamometrului.

Experimentarile se vor efectua pentru un curent continuu I ≈ 200 A ce se va masura in laborator.

Nota

Deoarece prin trecerea curentului legaturile flexibile ale barei mobile 2 au tendinta sa se rigidizeze, forta masurata rezulta mai mare decat forta calculata. Astfel valorile masurate se vor inmulti cu un coeficient de corectie aproximativ K_C = 0,85, determinat pe cale statica fara prezenta curentului.

Calculul fortelor se va face cu ajutorul urmatoarelor relatii:

Pentru barele dispuse ca in figura 3a se va folosi relatia (1)

(1)

unde j_C este factorul de corectie care tine seama de configuratiile conductoarelor si are expresia:

(2)

iar pentru barele dispuse ca in figura 3b relatia (3)

(3)

unde j_C are expresia:

(4)

Rezultatele se vor trece in tabelul 1:

Tabelul 1

Se vor trasa curbele F = f(a) obtinute teoretic si experimental pentru cele doua pozitii ale conductoarelor .

Observatie importanta

Circuitul se va tine conectat la retea numai cat este necesar pentru citiri pentru a se evita supraincalzirea legaturilor flexibile .

4. Intrebari

1. Care este efectul fortelor electrodinamice in instalatiile si aparatele electrice ?

2. Cum se defineste stabilitatea dinamica a unui aparat ?

3. Care este relatia de baza pentru calculul fortelor electrodinamice intre conductoare paralele, filiforme parcurse de curent ?

4. In ce situatii practice apar factori de corectie pentru calculul fortelor electrodinamice ?

5. Care este influenta modului de asezare al barelor dreptunghiulare asupra solicitarilor mecanice si asupra spatiului ocupat ?

6. In ce conditii apare rezonanta mecanica a barelor parcurse de curent ?

7. Cum se explica diminuarea sau cresterea fortelor electrodinamice in sistemele cu bare ecranate (constructie monofazata, trifazata, ecran Ol sau Al

8. Cum se manifesta influenta peretilor feromagnetici in apropierea conductoarelor parcurse de curent ?

9. Cum se foloseste efectul electrodinamic in constructia cailor de curent si a camerelor de stingere ?

10. Cum se determina fortele electrodinamice in cazul conductoarelor coplanare dar neparalele ?

11. Sa se traseze calitativ diagrama fortelor electrodinamice pentru o cale de curent in forma de U.

12. Ce fel de solicitari mecanice sufera barele si izolatoarele in instalatiile electrice ? (pe baza unor exemple practice).

Fig 1. Dispozitivul de masurare a fortelor electrodinamice

Fig. 2. Schema electrica de alimentare

Fig. 3. Relativ la modul de dispunere al barelor