Тема урока: «Исследование зависимости емкостного и индуктивного сопротивления от частоты переменного тока

Изучить зависимость емкостного и индуктивного сопротивления от частоты переменного тока при постоянных параметрах элементов.

 

 

 

 

Тема учебного занятия: 

«Исследование зависимости емкостного и индуктивного сопротивления от частоты  переменного тока».

Форма учебного занятия: комбинированный урок с использованием информационных технологий.

Цель урока: Изучить зависимость емкостного и индуктивного сопротивления от частоты переменного тока при постоянных параметрах элементов.

Задачи урока:

`продолжить усвоение понятий «емкостного» и  «индуктивного» сопротивлений в цепи переменного тока

`формирование практических навыков экспериментирования в виртуальной физической лаборатории

`продолжить формирование умений самостоятельно работать с полученной  информацией  

 

Ответить на вопросы

∙ Что понимают под емкостным сопротивлением? От чего оно  зависит?

∙ Что понимают под индуктивным сопротивлением? От чего оно зависит?

Мы это постараемся проверить сегодня на уроке, но вспомним закон Ома.

 

II. Лабораторная работа

Слайд № 8, 9

Ход работы

• собираем виртуальную схему на монтажном столе ПК;

• записываем показания вольтметров на листе отчета обеих схем;

• выполняем математические вычисления в тетради;

• строим график в тетради;

• делаем вывод;

• отвечаем на контрольный вопрос;

• сдаем тетрадь вместе с листом отчета.

Выполнение работы

а) катушка в цепи переменного тока

  собираем виртуальную цепь, указанную на схеме отчетного листа,

   задаем параметры элементов цепи:

- резистор R = 100 Ом

- мощность Р = 500 Вт

- индуктивность катушки L = 100мГн = 0,1гн

- напряжение на генераторе U = 100в

Изменяя частоту генератора, записать показания вольтметров (напряжения на резисторе U_R и напряжение на катушке U_L) в таблицу 1

ν, Гц	50	100	150	300
UR,В	95	84	72	46
UL, В	29	53	68	88
I, А	0,95	0,84	0,72	0,46
ХL, Ом	30,5	63	94,4	191

 

б) конденсатор в цепи переменного тока

  собираем виртуальную цепь, указанную на схеме отчетного листа,

   задаем параметры элементов цепи:

- рабочее напряжение U = 400В

- емкость конденсатора С = 10 мкФ

- резистор сопротивлением R = 100.Ом

Изменяя частоту генератора, записать показания вольтметров (напряжения на резисторе U_R и напряжение на катушке U_С) в таблицу 2

ν, Гц	50	100	150	300
UR,В	29	53	68	88
UС, В	95	84	72	46
I, А	0,29	0,53	0,68	0,88
ХL, Ом	328	158	106	52

 

Построить, и проанализировать графики зависимости индуктивного и емкостного сопротивлений от частоты переменного тока.

Сформулировать вывод.

Ответить на контрольный вопрос.

 

По окончании выполения  работы тетради сфоткать и отправить.

 

ИТОГ

Я научился собирать виртуальные электрические цепи, производить измерения и убедился, что индуктивное сопротивление прямо пропорциональночастоте переменного тока, а емкостное сопротивление обратно пропорционально частоте переменного тока,

И это подтверждает правильность теории

 

 

Виртуальная лабораторная работа.

Тема урока: «Исследование зависимости емкостного и индуктивного сопротивления от частоты переменного тока

Цель урока: Изучить зависимость емкостного и индуктивного сопротивления от частоты переменного тока при постоянных параметрах элементов.

Порядок выполнения работы:

I). Катушка в цепи переменного тока.

1. собрать цепь, задать параметры →

катушка - индуктивности L = 0,1Гн; резистор – сопротивление R = 100.Ом

2. Изменяя частоту генератора, записать показания вольтметров (напряжения на резисторе U_R и

   напряжение на катушке U_L) в таблицу 1

ν, Гц	50	100	150	300
UR,В
UL, В
I, А
ХL, Ом

3. Рассчитать значение токов, текущих в цепи, в зависимости от частоты (для этого надо напряжение на резисторе разделить на его сопротивление I = U_R /R). Запишите полученные данные в таблицу 1.

 4. Определите индуктивные сопротивления для соответствующих частот (для этого надо напряжение

на катушке разделить на силу тока Х_L = U_L /I). Запишите данные в таблицу 1.

 5. Построить график зависимости индуктивного сопротивления от частоты переменного тока.

 6. Сформулируйте вывод.

ḬI). Конденсатор в цепи переменного тока

1. собрать цепь, задать параметры →

Конденсатор - емкость С = 1ОмкФ; резистор – сопротивление R = 100.Ом

2. Изменяя частоту генератора, записать показания вольтметров (напряжения на резисторе U_R и

  напряжение на конденсаторе U_С) в таблицу 2.

ν, Гц	50	100	150	300
UR,В
UС, В
I, А
ХС, Ом

3. Рассчитать значение токов, текущих в цепи, в зависимости от частоты (для этого надо напряжение

на резисторе разделить на его сопротивление I = U_R /R). Запишите полученные данные в таблицу 2.

 4. Определите емкостные сопротивления для соответствующих частот (для этого надо напряжение на

конденсаторе разделить на силу тока Х_С = U_С /I). Запишите данные в таблицу 2. 

5. Построить график зависимости емкостного сопротивления от частоты переменного тока.

 6. Сформулируйте вывод.