Лабораторная работа № 1 Исследование последовательной цепи переменного тока Цель работы

Измерение и вычисление параметров последовательной цепи. Приобретение навыков в построении векторных диаграмм.

Программа работы

1. Ознакомиться с лабораторным стендом и выбрать необходимые измерительные приборы и электрооборудование.

2. Собрать измерительную цепь (рис. 1. 1, а) и после проверки ее преподавателем записать паспортные данные используемых приборов в таблицу "Паспортные данные приборов".

3. Подключить к измерительной цепи последовательно соединенные катушку индуктивности и конденсатор. Снять резонансную кривую зависимости тока цепи от емкости конденсатора.

4. Исследовать работу неразветвленной цепи, содержащей:

а) последовательно соединенные катушку индуктивности и конденсатор;

б) катушку индуктивности;

в) конденсатор;

г) ламповый реостат.

5. НИРС: снять резонансную кривую зависимости тока цепи от частоты напряжения питания, используя звуковой генератор переменной частоты.

Методические указания по выполнению работы

1. Выбор пределов измерения измерительных приборов производится исходя из следующих условий:

а) предел измерения вольтметров и обмотки напряжения ваттметра зависит от величины измеряемого напряжения (250 В);

б) предел измерения амперметра определяется величиной максимального тока в цепи (1 А).

2. При сборке схемы использовать ламповый реостат, который обладает только активным сопротивлением r_r; катушку индуктивности со стальным сердечником z_k, которая обладает активным сопротивлением r_k и реактивным (индуктивным) сопротивлением x_k; переменный конденсатор с дискретным изменением емкости, который обладает реактивным (емкостным) сопротивлением x_с (активным сопротивлением конденсатора можно пренебречь).

Рис. 1.1. Принципиальные схемы:

а — измерительная цепь; б — нагрузки, подключаемые к зажимам измерительной цепи (последовательное соединение катушки индуктивности и конденсатора, катушка индуктивности, конденсатор, ламповый реостат)

3. Для снятия резонансной кривой подключить к точкам ХТ3, ХТ4 измерительной цепи (рис. 1.1, а) последовательно соединенные катушку индуктивности и конденсатор.

Изменяя емкость конденсатора от 0,5 до 10 мкФ, через 0,5 мкФ записать в табл.1.1 значения емкости и тока.

По полученным экспериментальным данным построить резонансную кривую I=f(C). Определить резонансную емкость конденсатора С_р, соответствующую максимальному значению тока. Провести прямую, параллельную оси абсцисс, на уровне 0,7 I_max и определить емкости конденсатора C_min и C_max, соответствующие точкам пересечения этой прямой и резонансной кривой.

Таблица 1.1

Зависимость тока цепи от емкости конденсатора при последовательном соединении катушки индуктивности и конденсатора

C, мкФ
I, A

4. Для исследования работы неразветвленной цепи к точкам ХТ3, ХТ4 измерительной цепи (рис. 1.1, а) поочередно подключить нагрузки, приведенные на рис. 1.1, б: последовательно соединенные катушку индуктивности и конденсатор; катушку индуктивности; конденсатор; ламповый реостат. Произвести измерения тока, мощности и напряжений. Результаты измерения записать в табл. 1.2.

При последовательно соединенных катушке индуктивности и конденсаторе измерения произвести при трех емкостях конденсатора C_min , С_р и C_max , определенных ранее.