Работу выполнили: _______________________________________ Работу проверил:_________________________________________

3. Содержание отчета

1. Нарисовать схему замещения исследуемой электрической цепи, указать величины параметров цепи.

2. По результатам измерений (табл. 1П протокола) построить в масштабах векторные диаграммы напряжения и тока.

3. Рассчитать токи и напряжения методом преобразований. При расчете из протокола наблюдений взять входное напряжение и комплексные сопротивления ветвей. Все расчеты проводить в комплексной форме. Сравнить результаты расчета с экспериментальными данными (табл. 1П).

4. Для исследуемой цепи записать в комплексной форме уравнения по законам Кирхгофа. Используя результаты, полученные в п. 3, проверить численно выполнение этих уравнений.

5. Записать уравнения баланса активных и реактивных мощностей. При составлении уравнений расчеты рекомендуется проводить в комплексной форме. Проверить выполнение баланса, используя результаты, полученные в п. 3.

Отчет по лабораторной работе № 4 «Исследование цепи синусоидального тока»

Схема замещения исследуемой электрическая цепи с принятыми положительными направлениями напряжений и токов ветвей представлена на рис. 1.

Рис. 1

Заданные величины: напряжение В; частота Гц.

Первая часть работы

Экспериментальные данные из протокола измерений представлены в табл. 1.

Таблица 1

U, В	U1, В	U2, В	I1, мА	I2, мА	I3, мА	, град	P, Вт

По результатам измерений (см. табл. 1) на рис. 2 построены векторные диаграммы напряжения и тока в масштабах: В/см;  мА/см.

Рис. 2

Расчет цепи в комплексной форме методом преобразования

Внимание. Расчетные формулы должны содержать буквенное и числовое содержание. Ответ – число с указанной размерностью.

U  В.

Из протокола измерений показательная и алгебраическая формы записи комплексных сопротивлений ветвей имеет вид:

Ом, Ом, Ом,

Ом.

Входное комплексное сопротивление цепи:

Ом.

Входное комплексное сопротивление цепи (по данным табл. 1):

Ом.

Расчет комплексных действующих значений токов и напряжений ветвей (ответы должны быть представлены в показательной форме записи):

ток А.

Напряжения на участках 1 и 2:

В, В.

Токи:

А, В.

Рассчитанные действующие значения токов и напряжений ветвей (сравните с экспериментальными данными табл. 1.):

I₁  мА, I₂  мА, I₃  мА, U₁  В, U₂  В.

Проверка законов Кирхгофа в комплексной форме записи (для рассчитанных величин). Первый закон Кирхгофа

В общем виде: ______________________________.

В цифровом выражении: ______________________________.

Второй закон Кирхгофа

В общем виде: ______________________________; ______________________________.

В цифровом выражении: ______________________________; ______________________________.

Расчет комплексной мощности источника:

 ВА, где

– сопряженное комплексное действующее значение тока ( ).

Pист  Вт,

Qист  ВАр.

Расчет комплексной мощности нагрузок:

ВА.

Pн  Вт,

Qн ВАр.

Проверка баланса мощностей

В общем виде: ______________________________.

В цифровом выражении: ________________________________.

Рассчитанные и экспериментальные (из табл. 1) значения токов, напряжений, угла сдвига фаз , мощности P_ист занесены в табл. 3.

Таблица 3

I1, мА	I2, мА	I3, мА	U1, В	U2, В	, град	Pист, Вт	Примечания
							Расчет
							Из табл. 1

Мгновенные значения напряжения и тока:

u(t)  В, i₁(t)  А.

Работу выполнил: _____________________________________

Работу принял: _______________________________________

Лабораторная работа № 5 Исследование цепи синусоидального тока с индуктивно связанными элементами

Целью работы является экспериментальное исследование цепи синусоидального тока, содержащей участки с индуктивно связанными элементами.

1. Общие сведения

На рис. 5.1 показан контур 1 с электрическим током . Магнитный поток, создаваемый этим током и сцепленный с этим контуром, называется потоком

самоиндукции . Расчетная величина потокосцепление самоиндукции контура 1 или неразветвленной электрической цепи обозначается . В линейной электрической цепи потокосцепление , где собственная индуктивность или просто индуктивность контура 1. При протекании переменного тока в окружающем контур или электрическую цепь пространстве создается переменный магнитный поток. В контуре индуцируется э. д. с. самоиндукции, а на зажимах цепи возникает напряжение самоиндукции .

Рис. 5.1

Если часть магнитного потока индуктивности L₁ сцепляется с витками контура 2, в нем возникает магнитный поток взаимной индукции . В линейной электрической цепи потокосцепление взаимной индукции определяется выражением , где взаимная индуктивность контуров 1 и 2.

При изменении магнитного потока взаимной индукции во втором контуре возникает э. д. с. взаимоиндукции. Напряжение взаимоиндукции

.

Напряжение на индуктивно связанных элементах электрической цепи определяются составляющими напряжений само- и взаимоиндукции. Если собственная индуктивность контура 2 , а напряжения на их зажимах и , то в установившемся режиме в комплексной форме записи получаем:

; .

Для последовательного согласного включения индуктивно связанных катушек (рис. 5.2) при можно записать

.

Комплексное эквивалентное сопротивление цепи . Эквивалентное активное и реактивное сопротивления цепи: ; .

Рис. 5.2

Для последовательного встречного включения индуктивно связанных катушек (рис. 5.3)

.

Комплексное эквивалентное сопротивление цепи

,

эквивалентное активное и реактивное сопротивления цепи:

; .

Поскольку больше , то полное сопротивление больше . Это позволяет экспериментально определить одноименные зажимы индуктивно связанных катушек.

Рис. 5.3