Порядок выполнения работы

1. Собрать схему в соответствии с рис.4 и после проверки её преподавателем замкнуть рубильник на стенде.

Рис.4. Электрическая схема лабораторной установки

2. Измерить действующие значения тока в цепи, а также напряжений на входе цепи, на резисторе , катушке индуктивности U_K , батарее конденсаторов U_c при замкнутых тумблерах: а) Р ₁ ; б) Р ₁ и Р₂; в) Р _1, Р₂ и Р₃. Полученные данные занести в табл.1.

Таблица 1

Результаты измерений

Значение С	I	U		UK	Uc
	мА	В	В	B	В
C=
С= +С2
C= +C2+C3
C= +C2+C3+ C4
C= +C2+C3+ C4+ C5

3. При исследовании процессов в цепях переменного тока следует учитывать, что всякая катушка индуктивности обладает определённым активным сопротивлением R_{K ,} которое можно рассматривать как включённое последовательно с индуктивностью (Рис.5).

Рис.5. Расчётная схема замещений

Поэтому для получения достоверных результатов необходимо выделить активную и индуктивную составляющие напряжений на катушке

U_RK = R_KI ; U_L = IX _L .

Активная составляющая напряжения цепи находится после этого суммированием напряжения, измеренного на резисторе R ₁₀ и напряжения U_RK, полученного расчётным путём:

.

Значение U_P находится из соотношения U_P = U_L - U_C .

4. Полученные данные занести в табл.2 и по ним построить векторные диаграммы для трёх случаев.

Результаты расчётов                  Таблица 2

Значение С0

UL

UP

R

X

Z

S

Р

Q

В

в

в

в

Ом

Ом

Ом

Ом

-

-

ВА

Вт

вар

C=

С= +С2

C= +C2+C3

C= +C2+C3+ C4

C= +C2+C3+ C4+ C5

5. Используя выражение (2) и соотношение

,

определить R, Х_с, X₁ Z, найти

5. С помощью соотношения (3) найти Р, S , и Q .

6. По полученным данным построить треугольники мощностей и со­противлений.

7. Сделать выводы об основных соотношениях в цепи переменного то­ка, содержащей последовательно соединённые R , Z, С, о возможных режимах работы.

Построения произведены по опыту N1 (С=С_)

Векторная диаграмма                 Треугольник Напряжений

 

Векторная диаграмма                 Треугольник мощностей

 

Векторная диаграмма                 Треугольник сопротивлений              

 

 

Построения произведены по опыту N2 (С=С_)

Векторная диаграмма                 Треугольник Напряжений

 

Векторная диаграмма                 Треугольник сопротивлений

 

 

Векторная диаграмма                 Треугольник мощностей

 

 

Построения произведены по опыту N3 (С=С)

Векторная диаграмма                 Треугольник Напряжений

 

Векторная диаграмма                                Треугольник мощностей

 

 

Векторная диаграмма                 Треугольник мощностей

 

Вывод: ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________

Контрольные вопросы и задания

1. Какое соединение элементов электрической цепи называется последовательным?

2. Чему равен сдвиг по фазе между напряжением и током при включении в цепь сопротивлений: активного, индуктивного, ёмкостного?

3. Как определяется полное сопротивление цепи при последовательном соединении R, L , С.

4. Напишите 2-й закон Кирхгофа для цепи с R, L, С.

5. Начертите векторную диаграмму напряжений для цепи с последова­тельно соединёнными R, Z, С при условии

a) X_L>X_C            6)X_L<X_C

6. Постройте треугольники сопротивлений и мощностей для случаев, указанных в п.5.

7. Напишите формулу для определения активной, реактивной и полной мощности. В каких единицах измеряются Р, S и Q ?

8. Как зависят от частоты питающей сети индуктивное и ёмкостное сопротивления?

9. Расскажите о резонансе напряжений. Постройте векторную диаграмму.

10. Расскажите о порядке выполнения лабораторной работы.

11. Соберите схему лабораторной установки.