Описание лабораторной установки

Реальная катушка индуктивности, батарея конденсаторов с выключателями смонтированы на стенде; измерительные приборы – вольтметр, амперметр и ваттметр настольного типа.

Объем исследований включает монтаж последовательного соединения элементов цепи однофазного синусоидального тока и измерение тока, мощности, напряжения при различных значениях емкости батареи конденсаторов.

Принципиальная схема последовательной цепи с измерительными приборами приведена на рис.3.2, а на рис.3.3 приведена схема замещения исследуемой цепи. На схеме замещения реальная катушка индуктивности представляется последовательным соединением резистивного элемента R_к (представляющего активное сопротивление проводов обмотки индуктивной катушки) и идеального индуктивного элемента L_к.

 

Рис. 3.1 Векторные диаграммы

Рис.3.2. Принципиальная схема неразветвлённой цепи однофазного синусоидального тока.

 

 

Рис.3.3. Схема замещения исследуемой цепи

Порядок выполнения работы.

4.1. Ознакомиться с оборудованием и приборами экспериментальной установки.

4.2. Произвести монтаж электрической цепи.

4.3. Определить цену деления вольтметра, амперметра, ваттметра.

4.4. Получить разрешение на подключение цепи к источнику питания.

4.5. Измерить величины, приведенные в таблице 3.1 при различных значениях емкости батареи конденсаторов.

4.6. Представить полученные результаты исследований преподавателю и получить разрешение на монтаж электроцепи.

Таблица 3.1.

Результаты измерений и вычислений

№№ опытов	Результаты измерений	Результаты вычислений
I, A	P, Вт	Uк, В	UC, B	C, мкФ	φ	сosφ	QC, ВАр	xC, Ом	S, ВА

 

Обработка результатов эксперимента.

По результатам эксперимента рассчитать все величины, указанные в таблице 1.

Построить графики зависимостей I, P, Q_C, cosφ, φ, S в функции емкости батареи конденсаторов.

Построить векторные диаграммы для первого опыта, последнего опыта и опыта, в котором резонанс напряжений.

Произвести анализ полученных графиков и сделать выводы по работе.

 

Вопросы и задания для самопроверки.

6.1. Определение резонанса напряжений.

6.2. Условия возникновения резонанса напряжений.

6.3. Закон Ома для последовательной цепи.

6.4. Объяснить, почему при резонансе напряжения ток максимальный.

6.5. В каких электрических устройствах используется явление резонанса напряжений.

6.6. Что характеризует коэффициент мощности?

6.7. Чем опасен резонанс напряжений для элементов цепи?

6.8. Активная, реактивная и полная мощности.