1. Цель работы
Исследуется разветвленная цепь переменного тока и эквивалентная ей последовательная схема. Рассматривается анализ по закону Ома.
2. Задание по расчету
2.1. Начертить схему исследуемой цепи согласно структуре (рис.3.1), но со всеми элементами, параметры которых даны в п. 7.
2.2. Рассчитать токи в ветвях по закону Ома (для чего необходимо найти комплексные сопротивления в каждой ветви (Z1, Z2, Z3), Zab и общее Z). Рассчитать активную P, реактивную Q и полную S мощности. Результаты занести в таблицу 3.1 (с учетом п. 5.1). Построить векторные диаграммы для напряжений и токов.
2.3. Проверить баланс активных и реактивных мощностей для электрической цепи переменного тока. Необходимые значения внести в таблицу 3.2.
2.4. Определить rэ и Сэ при замене параллельного участка схемы между точками «а, b» эквивалентной последовательной цепью. Найти значения 
для всей последовательной электрической цепи. Полученные величины внести в таблицу 3.3.
Рис.3.1
Таблица 3.1
| Параметры | 
Ом
| 
Ом
| 
Ом
| 
Ом
| 
Ом
| 
| 
| 
| P, Вт | Q, ВАР | S, ВА |
| Расчет | |||||||||||
| Опыт | |||||||||||
| Относительная погрешность, % |
Таблица 3.2
S = … P = … Q = …
| Параметры | 
| 
| 
| 
| 
|
| Расчет | |||||
| Опыт | |||||
| Относительная погрешность, % |
Таблица 3.3
rэ = … Сэ = …
| Параметры | 
| 
| 
| 
| 
|
| Расчет | |||||
| Опыт | |||||
| Относительная погрешность, % |
3. Описание экспериментальной установки
При исследованиях используются:
а) амперметры,
б) вольтметры,
в) фазометр (Bode Рlotter),
г) источник ЭДС и набор элементов цепи.
4. Программа экспериментальных исследований
4.1. Собрать схему (рис.3.1) для своего варианта с использованием приборов, указанных в п. 3 и методических указаниях (п. 5.2).
4.2. Измерить токи в ветвях (п. 5.3), комплексные сопротивления Z1, Z2, Z3, Zab, Z (п. 5.4). По результатам измерений рассчитать P, Q, S. Заполнить таблицу 3.1.
4.3. Экспериментально проверить баланс активных и реактивных мощностей, оценить S. Все величины занести в таблицу 3.2.
4.4. Заменить параллельный участок цепи между точками «а, b» на последовательный с rэ и Сэ, рассчитанными в п. 2.4. Измерить 
внести в таблицу 3.3.
5. Методические указания
5.1. Комплексные числа в таблицах писать в показательной форме (модуль – сверху и ниже – аргумент (град)). Погрешности рассчитываются для модулей и для аргументов (отдельно).
5.2. В каждой ветви подключить амперметр, вольтметр, в неразветвленной части цепи и в ветви, содержащей C, добавить сопротивления 1 Ом (для измерения сдвига фаз).
5.3. Модули (действующие значения) токов, напряжений измеряются с помощью амперметров, вольтметров, а фазы – с использованием Bode Plotter. Например, ток 
- показание амперметра (рис.3.5); 
= 35,7° - показание Bode Plotter. Аналогично измеряются и комплексные напряжения.
5.4. Комплексное сопротивление 
где 
а 
Эти фазы (
, 
) определены при измерениях напряжения и тока.
6. Содержание отчета
6.1. Цель работы.
6.2. Выполненное задание по расчету (формулы, таблицы,
векторные диаграммы).
6.3. Эксперимент, сравнение расчета с опытом.
6.4. Выводы.
7. Варианты задания
| Параметры
№ вар. |
|
f Гц | Z1 | Z2 | Z3 | ||
| L мГн | r2 Ом | С2 мкФ | r3 Ом | С3 мкФ | |||
| 1 | 5 | 1000 | 10 | 200 | 1 | ||
| 2 | 6 | 1000 | 10 | 100 | 1 | ||
| 3 | 7 | 1000 | 10 | 100 | 0,5 | ||
| 4 | 8 | 1000 | 10 | 200 | 0,5 | ||
| 5 | 9 | 500 | 10 | 200 | 1 | ||
| 6 | 10 | 500 | 10 | 100 | 1 | ||
| 7 | 5 | 500 | 10 | 100 | 0,5 | ||
| 8 | 6 | 500 | 10 | 200 | 0,5 | ||
| 9 | 7 | 1000 | 10 | 1 | 200 | ||
| 10 | 8 | 1000 | 10 | 1 | 100 | ||
| 11 | 9 | 1000 | 10 | 0,5 | 100 | ||
| 12 | 10 | 1000 | 10 | 0,5 | 200 | ||
| 13 | 8 | 500 | 10 | 1 | 200 | ||
| 14 | 6 | 500 | 10 | 1 | 100 | ||
| 15 | 7 | 500 | 10 | 0,5 | 200 | ||
Эксперимент
4.1. Экспериментальные схемы с использованием EWB представлены на рис.3.2 ¸ 3.9.
4.2. Опытная схема для измерения 
дана на рис.3.2, тока 
- рис.3.3, тока 
- рис.3.4, напряжения 
- рис.3.5, напряжения на индуктивности 
- рис.3.6.
Комплексное сопротивление Z1 определить, зная и . Комплексное сопротивление Z2 - из схем для и . Комплексное сопротивление Z3 - из схем для и . Комплексное сопротивление Zab – из схем для и 
Опытные данные занести в таблицу 3.1.
4.3. Проверить баланс активных и реактивных мощностей можно на схеме (рис.3.7), внести в таблицу 3.2.
4.4. Схемы с последовательным эквивалентным участком представлены на рис.3.8, 3.9. Ток 
определить по схеме – рис.3.8, а баланс мощностей – рис.3.9.
Рис.3.2
Рис.3.3
Рис.3.4
Рис.3.5
Рис.3.6
Рис.3.7
Рис.3.8
Рис.3.9
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1.4
