Розрахункові формули:
;
;
;
;
Зміст звіту:
1. Мета роботи.
2. Схема рис. 1.1.
3. Таблиця спостережень 1.1 з виміряними та обчисленими значеннями.
4. Зробити висновок про відповідність виміряних даних законам Кірхгофа.
5. За даними табл. 1.1 проаналізувати баланс потужностей.
Лабораторна робота № 2 дослідження нерозгалуженого кола змінного струму
Мета роботи - визначити параметри нерозгалуженого кола змінного струму; експериментально перевірити другий закон Кірхгофа; дослідити резонанс напруг.
Студент повинен:
знати мету, зміст та порядок виконання лабораторної роботи, умови виникнення резонансу напруг;
вміти скласти схему електричного кола, встановити резонансний стан кола, провести необхідні обчислення та будувати векторні діаграми.
Для виконання лабораторної роботи використовуються: котушка індуктивності, конденсатор, амперметр (Э526), вольтметр (Э515), ватметр (Д5004).
Література:
1: § 4.1-4.5, с. 151-171;
2: § 2.2-2.12, с.64-94;
3 § 4.2, 4.5-4.8, 4.11-4.13, с.31-32, 34-39, 43-48.
Контрольні питання:
1. Накреслити схему заміщення реальної котушки індуктивності.
2. Нерозгалужене коло R, L ввімкнене на напругу 50 В. Напруга на активному опорі UR = 40 В? Чому дорівнює напруга на індуктивному опорі L ? Побудувати топографічну діаграму напруг.
3. Як визначити активний опір котушки індуктивності, якщо відомі значення струму та активної потужності?
4. В схемі лабораторної роботи показання приладів Uк = 50 В, Р = 30 Вт, I = =1A. Визначити параметри послідовної схеми заміщення котушки і побудувати топографічну діаграму напруг.
5. Чому в колі змінного струму з послідовним ввімкненням R, L, C алгебраїчна сума діючих значень напруг на ділянках кола може перевищувати сумарну напругу на затискачах всієї схеми?
6. Назвіть умови виникнення та наслідки резонансу напруг.
7. Як визначити за показаннями приладів момент виникнення резонансу напруг?
8. Чому в режимі резонансу Р = UI = S ?
9. В якому порядку треба будувати векторні діаграми при послідовному вмиканні R, L, C?
10. У схемі (рис. 2.1) Rк = 10 Ом, XL = 50 Ом. У скільки разів при резонансі напруг відрізняється напруга мережі U від напруги на котушці індуктивності UL?
11. Як визначається коефіцієнт потужності електричного кола?
Рис.2.1.
Електрична
схема нерозгалуженого кола змінного
струму
Порядок виконання роботи:
1. Скласти схему (рис. 2.1.)
2. Ввести повністю осердя в котушку ( L = Lmax , що відповідає XL max), виміряти сили струму I, напруги U, Uк , Uc, і активну потужність Р. Дані вимірювань записати в табл. 2.1.
3. Змінюючи положення осердя, встановити максимальну силу струму I, що відповідає режиму резонансу напруг ( XL = XC ). Дані записати в табл. 2.1.
4. Вийняти осердя з котушки ( L = Lmin , що відповідає XLmin). Дані вимірювань записати в табл. 2.1.
Таблиця 2.1
Умови досліду |
Виміряні величини |
Обчислені величини |
|||||||||||||
I, А |
U, В |
Uк , В |
Uc, В |
P, Вт |
Z, Ом |
Rк, Ом |
XL, Ом |
XС, Ом |
ZК, Ом |
Ua, В |
UL, В |
S, ВА |
cos φ |
||
XL max |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
XL= Хc |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
XL min |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|