Приборы и оборудование

 

1. Лабораторный автотрансформатор ЛАТР.

2. Вольтметр АСТВ 0 – 150 – 300 В.

3. Амперметр Э59 0 – 0,25 – 0,5 – 1 А.

4. Реостат РПС 250 Ом.

5. Батарея конденсаторов 58 мкФ.

 

Схема опыта: Рис.1.

Порядок работы

1. Собрать электрическую цепь по схеме (рис. 1) и предъявить ее на проверку руководителю.

2. Включить ЛАТР и установить напряжение 100 В. снять показания приборов при следующих условиях:

- при неизменном активном сопротивлении и изменении емкости – четыре измерения при С = 58 мкФ , 32 мкФ , 16 мкФ , 8 мкФ.

Показания приборов записать в таблицу 1.

Таблица 1. Результаты измерений и вычислений

№ п/п

Измерения

Результаты расчетов

U а В

Uс В

U В

I А

Z Ом

R Ом

Хс Ом

С мкФ

Р Вт

Q ВАр

S ВА

Cosφ -

j град.

1

2

3

4

 

3. Для каждого опыта вычислить:

Полное сопротивление цепи Z = , Ом; 

Активное сопротивление цепи R = , Ом; 

Емкостное сопротивление цепи X_c = , Ом; 

Емкость конденсатора C = , мкФ;

Активная мощность P = U_a · I, Вт; 

Реактивная мощность Q = U_c · I, ВАр; 

Полная мощность S = U·I, ВАр; 

Коэффициент мощности cos φ = .

4.

Убедиться, что U = ; Z = .

5. Результаты вычислений записать в таблицу 1. Для двух опытов построить векторную диаграмму (U, I)и треугольник сопротивления (R, X, Z) (в масштабе).

6. Составить отчет о проделанной работе.

7. Ответить на контрольные вопросы.

· Чему равно емкостное сопротивление и в каких единицах его измеряют?

· Чему равно мгновенное напряжение на емкости и на активном сопротивлении, если по ним протекает ток?

· Чему равны действующие значения синусоидальных токов и напряжений, если известны их амплитудные значения?

· Что такое активная и реактивная мощности однофазной цепи переменного тока и в каких единицах их измеряют?

· Что такое коэффициент мощности?

4.9.Технологическая карта-инструкция  по  выполнению лабораторной работы  № 9 « Исследование резонанса напряжений»

Цель работы: ознакомиться с явлением резонанса напряжений и условиями, при которых он возникает.

 

Приборы и оборудование

1. Лабораторный автотрансформатор ЛАТР.

2. Амперметр Э59 0 – 2,5 – 5 А

3. Вольтметр АСТВ 0 – 150 – 300 – 600 В      

4. Батарея конденсаторов 32 мкФ.

5. Катушка индуктивности на 1200 витков с сердечником.

 

Схема опыта: Рис.1.

                                                  

Порядок работы.

1. Ознакомиться с приборами и оборудованием необходимым для выполнения работы, записать их основные технические данные.

2. Собрать электрическую цепь по схеме и предъявить ее на проверку руководителю.

3. При неизменном напряжении на зажимах цепи записать в таблицу 1 показания приборов при различной индуктивности, изменяя индуктивность катушки перемещением сердечника.

Опыты: 1. Сердечник полностью введен.

    2. Без сердечника.

    3. Положение сердечника при резонансе.

4. По полученным данным вычислить:

Полное сопротивление цепи:  Z = U/I, Ом; 

Полное сопротивление катушки:  Z_k = U_k /I, Ом; 

Реактивное сопротивление конденсатора: X_c = U_c /I, Ом; 

Реактивное сопротивление катушки: X_L = , Ом;

Падение напряжения на активном сопротивлении: U_а = I · R, В;

Падение напряжения индуктивности: U_L = I · X_L, В; 

Коэффициент мощности:  cos φ = R/Z;

Потери мощности активные:  P = U_а · I, Вт; 

Потери мощности реактивные: Q = U · I sin φ, ВАр.

Полученные расчетные данные занести в таблицу 1:

Таблица 1. Результаты измерений и вычислений

Опыт

Измерено

Вычислено

I А

U В

Uк В

Uс В

Z Ом

Zк Ом

R Ом

ХL Ом

Хc Ом

Uа В

UL В

cosφ

Q ВАр

P Вт

ХL > Хc

ХL < Хc

ХL = Хc

 

 

5. При трех значениях реактивного сопротивления катушки                        Х_L > Х_c;  Х_L < Х_c;  Х_L = Х_c построить в масштабе векторные диаграммы и треугольники сопротивлений цепи.

 

6. По данным, полученным из опытов и расчетов построить резонансные кривые и графики зависимостей:

 U_к = f(Х_L); U_а = f(Х_L);            в общей системе координат

U_L = f(Х_L); U_с = f(Х_L) ;

I = f(Х_L); cos φ = f(Х_L);     в общей системе координат

Р = f(Х_L); Q = f(Х_L).

7. Составить отчет о проделанной работе.

8. Ответить на контрольные вопросы

· Чему равно полное сопротивление цепи, состоящей из последовательно соединенных активного сопротивления, индуктивности и емкости?

· Какой знак имеют индуктивное и емкостное сопротивления?

· Что такое резонанс напряжений?

· Чему равна резонансная частота, если известна индуктивность и емкость цепи?

· Совпадает ли по фазе ток с напряжением сети при резонансе напряжений?

· Чему равен коэффициент мощности при резонансе напряжений?

· Какую опасность может создать резонанс напряжений?

· По какому признаку улавливается резонанс напряжений при проведении опыта?

 

4.10. Технологическая карта- инструкция по выполнению лабораторной работы № 10 «Исследование разветвленной цепи переменного тока с активным сопротивлением и емкостью»

 

Цель работы: опытным путем проверить основные свойства разветвленной цепи переменного тока с активным и емкостным сопротивлением.