double arrow

Инструкционная карта на выполнение лабораторной работы № 2

 ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ СОЕДИНЕНИЕМ ЭЛЕМЕНТОВ

 

Цель работы

Приобретение навыков сборки простых электрических цепей переменного тока и измерения напряжений на отдельных участках цепи, изучение свойств цепей при последовательном соединении активных и реактивных элементов, знакомство с явлением резонанса напряжений, построение векторных диаграмм.

Оборудование:

источник питания, функциональный генератор, измеритель мощности, мультиметр, цифровые амперметры РА1...РА4, наборное поле и минимодули (батарея конденсаторов, дроссель, резистор 2 Вт 47 Ом).

 Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с лабораторной установкой.

2.  Собрать электрическую цепь с последовательным соединением элементов, установив минимодули резистора, батареи конденсаторов, дросселя L (рис. 1). Подключить собранную цепь к источнику переменного напряжения (клеммы «А-N» источника питания). Для измерения напряжений на отдельных участках цепи использовать мультиметр в режиме измерения переменного напряжения. Установить переключатель батареи конденсаторов в заданную преподавателем позицию.

 

 


 

 

3. Подсоединить параллельно конденсатору дополнительный проводник (исключив этим конденсатор из цепи). Предъявить схему для проверки преподавателю.

4. Включить источник питания (выключатель SА3), измеритель мощности (SА2), а также мультиметр в режиме измерения переменного напряжения. Произвести измерения указанных в таблице 1 величин в цепи с последовательным соединением резистора R и индуктивного потребителя ZK. Результаты измерений занести в табл. 1.

Таблица 1

 

Схема U, B I, мА UR, B UK, B UC, B P, Вт Q, BAp S, BA cos φ φ
ZK, R                    
R, XC                    
R, ZK, XC                    

5. Выключить электропитание, убрать дополнительный проводник, подключенный к конденсатору. Подсоединить параллельно индуктивному потребителю ZK дополнительный проводник (исключив этим его из цепи). Предъявить схему для проверки преподавателю.

6. Включить электропитание и произвести измерения указанных величин для цепи с последовательным соединением резистора R и конденсатора XC. Результаты измерений занести в табл. 1. Выключить электропитание, убрать дополнительный проводник.

7. Включить электропитание и произвести измерения указанных в таблице величин для цепи с последовательным соединением резистора R, конденсатора Хс и индуктивного потребителя ZK. Результаты измерений занести в табл. 1.

8. Изменяя величину емкости батареи конденсаторов, добиться наибольшего значения тока, т.е. обеспечить состояние цепи близкое к резонансу напряжений. Результаты измерений занести в табл. 2.

Таблица 2

Схема U, B I, мА UR, B UK, B UC, B P, Вт Q, BAp S, BA cos φ φ
R, ZK, ХСрез                    
R, ZK, XC1                    
R, ZK, XC2                    
R, ZK, XC3                    
R, ZK, XC4                    

 

9. Уменьшая и увеличивая величину емкости батареи конденсаторов (от резонансного значения емкости) создать в цепи два режима до резонанса напряжений и два режима после резонанса. Результаты измерений занести в табл. 2. Выключить электропитание.

10. Для цепи с последовательным соединением трех элементов (R, ZK, C) по результатам измерений при резонансе напряжений рассчитать величины, указанные в табл. 3: активные и реактивные мощности отдельных участков РR и РK, QK и QC, коэффициент мощности индуктивного потребителя cos φк и угол сдвига фаз φк между напряжением на индуктивном потребителе UK и током, а также полное сопротивление цепи Z, активные сопротивления резистора и индуктивного потребителя R и RK, реактивные сопротивления индуктивного потребителя ХК и конденсатора ХС, величину полного сопротивления индуктивного потребителя ZK. Результаты занести в табл. 3

Таблица 3

Схема PR, Bт PK, Bт QK, BAp QC, BAp сosφк φк Z, Ом R, Ом RК, Ом ХК, Ом ZК, Ом ХС Ом
R, ZK, ХСрез                        

 

11. По результатам измерений построить для исследованных цепей в масштабе векторные диаграммы и сделать вывод о характере каждой исследованной цепи.

     Контрольные вопросы

1. Что такое активная, реактивная и полная мощности в цепи переменного тока?

2. Как вычислить полное сопротивление катушки, если известны её активное сопротивление, индуктивность и частота сети?

3. Как вычислить полное сопротивление цепи с последовательным соединением резистора, реальной катушки и конденсатора?

4. От чего зависит угол сдвига фаз между напряжением и током на участке электрической цепи переменного тока?

5. Чему равны реактивное сопротивление цепи и реактивная мощность цепи при резонансе?





Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: