Порядок выполнения работы

1. Исследовать схему, содержащую последовательно включенные элементы R и L. Параметры схемы устанавливает компьютер по шифру студента (по двум последним цифрам). Напряжение на входе схемы автоматически поддерживается во время опыта постоянным.

2. Исследовать работу схемы (рис.3.4) при постоянном значении активного сопротивления R, изменяя величину индуктивности катушки от максимального значения до нуля. Для этих измерений следует выбрать лабораторную работу ”3.1. Последовательное соединение RL (R=const, r=const, L=var)” (рис.3.4) Данные записать в таблицу 3.1. Наблюдать по осциллограмме как изменяются мгновенные значения тока в цепи и мощности.

Формулы для расчетов:

; ; ; ;

r=R+r –R; ; ;

Рис.3.5. Вид активного окна лабораторной работы №3.2. Принципиальная схема, волновые и векторные диаграммы цепи RL при L =const, r=const и R=var (б).

№ п/п

Измерено

Вычислено

I

U

Uк

UR

P

Z

R+r

Zк

R

r

XL

cosφ

А

В

В

В

Вт

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

__

Таблица 3.1

3. Исследовать работу схемы (рис.3.5) при изменении активного сопротивления цепи от R = 0 до R = max; меняя ток через 0,1 А. Для этих измерений следует выбрать лабораторную работу ”3.2. Последовательное соединение RL (L=const, r =const, R=var)” (рис.3.5). Данные свести в таблицу 3.2.

Таблица 3.2

№ п/п

Измерено

Вычислено

I

U

Uк

UR

P

Z

R+r

Zк

R

r

XL

cosφ

А

В

В

В

Вт

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

__

4. Для одного из пунктов по указанию преподавателя построить векторные диаграммы напряжений и токов.

5. Результаты расчетов занести сначала для проверки в таблицу 3.3 в компьютере (вызвав ее из меню), а затем в такую же таблицу в отчете;

Таблица 3.3

Табл.3.1, L=min					Табл.3.2, R=max.
Z	R	r	cosφ	Z			L	cosφ
Ом	Ом	Ом	_	Ом		Ом	Гн	_

6. Построить в одних осях координат по данным п. 2 (табл.3.1) зависимости: I; U_R ; U_к ; P ; cos  ; Z = f (X_L) и в других осях координат по данным п. 3 (табл.3.2) зависимости: I; U_R ; U_к ; P ; cos  ; Z = f (R).

7. Построить круговую диаграмму токов и напряжений по данным опыта п.2 или п. 3 по указанию преподавателя. Рассчитать по круговой диаграмме U_R ; U_к ; P и сравнить их с величинами, полученными в табл. 3.1 или табл. 3.2, для замера, указанного преподавателем.

Контрольные вопросы

1. Написать выражение закона Ома для последовательного соединения элементов R и L.

2. Построить векторную диаграмму для последовательного соединения R и L. Почему U меньше арифметической суммы U_R и U_L ?

3. Записать выражение общего сопротивления для последовательного соединения R и L. Почему уменьшается cos  при увеличении индуктивного сопротивления ?

4. Как изменяется ток этой цепи при:

а) изменении L от 0 до  и R=const?

б) изменении R от 0 до  и С=const?

Записать выражение для наибольшего и наименьшего значения тока в случаях “а” и “б”. Почему уменьшается U_R при увеличении L?.

5. Сформулировать правила построения круговых диаграмм напряжения и тока.

6. Как по круговой диаграмме определить для данного значения сопротивления R - ток, напряжения U_R и U_r , активную, реактивную и полную мощности.

7. Как изменяются активная и реактивная мощности при изменении R от 0 до  ?

8. Как изменяются: общее сопротивление цепи Z и активная и реактивная составляющие тока при изменении R от 0 до  ?

9. В цепи, изображенной на рис.3.6. известны : U=50 В, U_R =30 В.

Чему равно напряжение U_L ?

Рис.3.6. Неразветвленная электрическая цепь, содержащая R и L.

10. В цепи, изображенной на рис.3.6. известны: R= 9 Ом, X_L=12 Ом, U=90 В.

Чему равен ток в цепи?

11. В цепи, изображенной на рис.3.6. известны : R= 10 Ом, L=10 мГн, U=100В, угловая частота =1000 1/с. Чему равно действующее значение тока в цепи?

12. В цепи, изображенной на рис.3.7, известны: R= 6 Ом, X_L=8 ОМ, U=100В.

Определить показания ваттметра Р.

13. . В цепи, изображенной на рис.3.7, известны: R= 10 Ом, L=10 мГн, U=100 В, угловая частота =1000 1/с . Определить показания ваттметра Р.

Рис.3.7. Измерение мощности ваттметром.