Опыт 3. Измерение мощности в цепи с активным и индуктивным сопротивлением.

Для выполнения этого опыта собирают электрическую цепь по схеме приведённой на рисунке 5.

В качестве активной нагрузки применяют ползунковый реостат, характеристика которого дана в опыте 1. В качестве индуктивного сопротивления включают в цепь машину постоянного тока. У этой машины индуктивной сопротивление.

Рис. 8 Схема электрической цепи в опыте 2.

У машины устанавливают щётки в положении соответствующем работе машины в качестве коллекторного двигателя, и подключают обмотку возбуждения параллельно обмотке (т.е. собирают шунтовой двигатель).

Ползунковый реостат и двигатель включают последовательно, затем подключают их по вторичной обмотке трансформатора, обеспечивающего напряжение 12В (можно воспользоваться универсальным трансформатором).

Для измерения напряжения и силы тока применять демонстрационные амперметры и вольтметры.

По показаниям приборов амперметра, вольтметра и ваттметра устанавливают, что произведение силы тока (показания амперметра) на напряжение (показания вольтметра) больше, чем активная мощность (показания ваттметра), потребляемая нагрузкой.

Этот опыт подтверждает, что в цепи переменного тока мощность равна произведению тока на напряжение и на cos - косинус угла сдвига между током и напряжением.

Поскольку cos меньше 1, то активная мощность меньше произведения силы тока на напряжение.

Данные этого опыта позволяют определить cos. Для этого следует разделить показания ваттметра (активная мощность) на произведение силы тока на напряжение.

Следует, однако, иметь в виду, что шкалы ваттметра отградуированы для измерения активной мощности и дополнительные погрешности, вызываемые наличием ферромагнитного сердечника, значительно снижают точность прибора.

Поэтому данный опыт позволяет демонстрировать влияние сдвига фаз на величину мощности, но не может обеспечить точное определение.

Общие указания по хранению прибора

Демонстрационный ваттметр следует хранить в сухом помещении при комнатной температуре.

Для предохранения от попадания пыли (через прорези в крышке для шкал) рекомендуется хранить прибор в упаковочной картонной коробке.

Как при хранении, так и при использовании ваттметр следует оберегать от толчков и ударов.

1. Техническое описание прибора м1032

1.1. Назначение

Гальванометр Ml032 демонстрационный магнитоэлектрической системы со световым указателем предназначен для измерения постоянного тока и напряжения при проведении физических опытов в учебных заведениях.

Гальванометр может быть использован для нулевых измерений в мостовых схемах.

Прибор может быть установлен на столе не имеющем капитального фундамента.

Гальванометр предназначен для работы при температуре окружающего воздуха от 10 до 35,С и относительной влажности до 80% (при 25°С).

1.2. Технические данные

Параметры гальванометра (не более):

- цена деления по току (Ci) 5-10^-7 А/дел;

- цена деления по напряжению (Cu) 4-10^-5 В/дел;

- внутреннее сопротивление (R_г) 30 Ом;

- внешнее критическое сопротивление (R_к)100 Ом;

- период свободных колебаний (T­₀) 3 с.

Примечание. Приведённые величины параметров относятся к положению переключателя регулятора чувствительности « xl ».

Значения цены деления по току и напряжению, внутреннего сопротивления гальванометра, периода свободных колебаний соответствуют указанным на гальванометре, с допустимым отклонением не более 10%, а значение внешнего критического сопротивления гальванометра — с допустимым отклонением не более 20%.

Регулятор чувствительности в положении переключателя «x10» и «x100» увеличивает величины постоянных по току и напряжению (Ci и Cu) в 10 и 100 раз, соответственно, с допустимым отклонением не более 10%.

Разряд постоянства нулевого положения указателя гальванометра 1,0.

Изменение цены деления по току, вызванное отклонением температуры окружающего воздуха от нормальной до любой температуры в пределах от 10 до 35°С не должно превышать 12%.

Разница отклонений указателя гальванометра в обе стороны от нулевой отметки шкалы, при одинаковых токах, или разница токов, при одинаковых отклонениях указателя, не превышает 5% от среднего отклонения или среднего значения токов.

Остаточное отклонение светового указатели гальванометра от нулевой отметки шалы, при плавном его движении от крайней отметки шкалы, не превышает 0,5 деления шкалы.

Испытательное напряжение изоляции:

а) между измерительной цепью и корпусом - 0,5 кВ;

б) между цепью освещения и корпусом - 2 кВ;

в) между измерительной цепью и цепью освещения - 2 кВ.

Сопротивление изоляции при температуре 205°С н относительной влажности до 80% не менее 50 МОм.

Циферблат гальванометра съёмный.

На каждой стороне циферблата нанесены шкалы с 20 отметками и с крайними числами отсчета 5-0-5 с одной стороны и 0-10 с другой стороны.

Длина шкалы не менее 200 мм.

Цифры и отметки шкалы хорошо различимы с расстояния 7-8 м наблюдателем с остротой зрения не ниже 0,8. Световой указатель хорошо различим при этих же условиях и при освещенности шкалы от посторонних источников света до 50-100 лк.

В осветителе используется лампа накаливания СМ13-10. Питание лампы осветителя производится от сети переменного тока частотой 50 Гц напряжением 127 и 220В через встроенный трансформатор.

Габаритные размеры гальванометра (не более), мм 250x205x390.