Порядок выполнения эксперимента

· Соберите цепь согласно схеме (рис. 2.3), подключите регулируемый источник синусоидального напряжения (U = 3…7 В, f = 0,2…1 кГц). В качестве измерительных приборов включите в схему каналы коннектора.

 

 

Рис. 2.3

 

· Включите виртуальные приборы V0, A1 и осциллограф.

· «Подключите» два входа осциллографа к приборам V0 и A1, а остальные отключите.

· Установите параметры развёртки осциллографа так, чтобы на экране было изображение примерно одного - двух периодов напряжения и тока.

· Определите по осциллографу все указанные ниже величины.

 

  Амплитудное значение напряжения

             U_m =

 Амплитудное значение тока

         I_m = U_m ¤ R =

Действующее значение напряжения

           U = U_m ¤ Ö2 =

Действующее значение тока

                   I = I_m ¤ Ö2=

Период

         T =

Частота

         f = 1 ¤ T =

Угловая частота

        w = 2 × p × f =

Фазовый сдвиг

         j =

 

Мгновенное значение напряжения u в моментвремени t = T / 3

        u = U_m × sin w t =

Примечание: w t – угол, измеряемый в радианах.

· Запишите результаты измерений и вычислений в табл. 2.1.

 

Таблица 2.1

Средства измерения	Um,  В	Im,  мА	U,  В	I, мА	T, мС	f,  В	w, рад/с	j, град	u(Т/З)  В
Осциллограф
Виртуальный прибор							-		-

· Измерьте U_m, I_m, U, I с помощью виртуальных приборов, занесите результаты в табл. 2.1 и сравните с результатами измерения осциллографом.

 

· Включите блок «Приборы II», сделайте необходимые «подключения», измерьте T, f, j. Запишите полученные значения в табл. 2.1 и сравните с результатами, полученными с помощью осциллографа.

Активная мощность цепи синусоидального тока

Общие сведения

Когда синусоидальное напряжение прикладывается к резистивной нагрузке, в ней возникает синусоидальный ток. При этом ток и напряжение совпадают  по фазе, то есть оба они достигают положительных и отрицательных амплитудных значений одновременно (рис. 3.1).

 

 

 

 

Рис. 3.1

 

Мощность, которая выделяется в чисто резистивной нагрузке определяется как произведение напряжения на ток. Кривую мгновенных значений мощности можно построить, перемножая мгновенные значения напряжения и тока, взятые попарно в различные моменты времени

 

p = u × i

 

Среднее значение мощности (она пульсирует с двойной частотой) выражается через действующие значения напряжения и тока на резисторе:

 

P = U × I

 или через омическое сопротивление R в Омах

 

P = I² × R и P = U² / R.

Она называется активной мощностью.

Экспериментальная часть

Задание

Снимите с помощью виртуального осциллографа синусоидальные кривые напряжения и тока в резистивной цепи, сделайте бумажные копии осциллограмм и постройте кривую мощности, перемножая мгновенные значения напряжения и тока.