Лабораторная работа №3

Электрические цепи с резистором, катушкой индуктивности и конденсатором.

Цель работы: приобретение навыков расчетов экспериментального исследования простейших электрических цепей переменного тока.

 

Расчетное задание.

Заданы последовательная и параллельная электрические цепи. Цепи составлены из элементов, исследованных в предыдущих лабора­торных работах. Варианты состава элементов в этих цепях и поло­жения переключателей элементов указаны в таблице 3.1. Численные значения параметров элементов следует взять из таблицы 1.4 лабораторной работы №1.

Для каждой из заданных цепей выполнить следующие пункты задания:       

1. Нарисовать схемы электрических цепей и указать параметры их элементов.

2. Определить действующее значение входного тока.

3. Определить фазовый сдвиг между входным напряжением и то­ком.

4. Определить действующие значения напряжений и токов всех элементов цепи.   

5. Построить векторную диаграмму напряжений и токов всех элементов цепи.            

6. Построить временные диаграммы входящего напряжения и тока
цепи.

7. Определить активную, реактивную и полную мощности, потребляемые электрической цепью.

Величиной действующего значения входного напряжения U_вх (по­ложение, переключателя источника) и начальной фазой входного напряжения ψ_u следует задаться. При этом следует учесть, что действующее значение всех токов и напряжений в рассматриваемой цеп                                                                                                                                                                    и должны удовлетворять следующим условиям:

(3.1)

1<U50В;

0.01<I <1 А.

Таблица 3.1.

Исходные данные для расчетного задания

 

№ Варианта	Положение переключателей элементов
	Последовательное соединение			Параллельное соединение
	Резистор	Катушка индуктив.	Конденсатор	Резистор	Катушка Индуктив.	Конденсатор
1	-	1	1	3	-	3
2	1	-	1	3	3	-
3	1	1	-	3	-	3
4	1	-	2	-	3	2
5	-	1	2	3	-	2
6	1	-	2	3	2	-
7	1	3	-	3	-	1
8	1	-	3	-	3	1
9	-	1	3	3	-	1
10	2	-	1	2	3	-
11	2	1	-	2	-	3
12	2	-	1	-	2	3
13	-	2	2	2	-	2
14	2	-	2	2	2	-
15	2	2	-	2	-	2
16	2	-	3	-	2	1
17	-	2	3	2	-	1
18	2	-	3	2	1	-
19	3	1	-	1	-	3
20	3	-	1	-	1	3
21	-	3	1	1	-	3
22	3	-	2	1	2	-
23	3	2	-	1	-	2
24	3	-	2	-	1	2

По результатам расчетов заполняются графы «Расчет» таблиц 3.2. и 3.3.

Таблица 3.2.

Результаты исследования последовательной цепи.

	Uвх, В	Iвх,A	U1,B	U2,B	P,Вт	Q,ВАр	S,BA	φ,град
Расчет
Эксперимент
Погрешность

Таблица 3.3.

Результаты исследования параллельной цепи.

	Uвх, В	Iвх,A	I1,B	I2,B	P,Вт	Q,ВАр	S,BA	φ,град
Расчет
Эксперимент
Погрешность

На лабораторном стенде собираются электрические цепи, которые

были рассчитаны в соответствии с вариантом расчетного задания.

Включаются электроизмерительные приборы для измерения тех величин

которые вошли в таблицы 3.1 и 3.2. Величины реактивной Q и полной S мощностей, а также угол φ вычисляются по результатам измерений:

По результатам:

- измерений напряжений, токов и активных мощностей

- вычислений по формулам (3.2) реактивных и полных мощностей и фазовых сдвигов заполняются графы "Эксперимент" в таблицах 3.2. и 3.3.

- Расхождения экспериментальных и расчетных данных оцениваются по формуле (2.1) и заносятся в графы “Погрешность" таблиц 3.2.и 3.3.

Лабораторная работа №5.