Протокол измерений к лабораторной работе № 5

Измерения в цепи синусоидального тока

Заданные параметры:

· напряжение В;

· частота Гц;

· индуктивность катушки мГн; катушки мГн;

· емкость конденсатора мкФ;

· сопротивления R ₂=100 Ом, R ₃=100 Ом;

Активное сопротивление катушки R _к1= Ом.

Схема исследуемой электрической цепи представлена на рис. 5.6.

Рис. 5.6. Схема исследуемой электрической цепи

Результаты измерений представлены в табл. 5.3, сравнение теоретических и опытных данных в табл. 5.4.

Таблица 5.3

Таблица 5.4

	I 1, мА	, Ом	P, Вт
теория
эксперимент

Схема исследуемой электрической цепи представлена на рис. 5.7.

Рис. 5.7. Схема исследуемой электрической цепи

Результаты измерений представлены в табл. 5.5.

Таблица 5.5

Расчет по результатам эксперимента - в табл. 5.6.

Таблица 5.6

, В	, В	, мА	, В	, мА

Сравнение теоретических и опытных данных - в табл. 5.7.

Таблица 5.7

Проверка выполнения законов Кирхгофа:

Круговые диаграммы

Схема исследуемой электрической цепи представлена на рис. 5.8.

Рис. 5.8. Схема для круговой диаграммы разветвленной цепи

Частота f = 50 Гц.

Параметры элементов Гн, Ом, Ом.

Результаты измерений представлены в табл. 5.8.

Таблица 5.8

Значение параметра С, мкФ	Показание прибора	Результаты эксперимента ( В) I, мА	Теоретический расчет ( В) I, мА
U, В	I, мА	j u -j i, град
разомкнутый участок цепи
3,3
4,7
6,8
короткозамкнутый участок цепи

Схема исследуемой электрической цепи представлена на рис. 5.9.

Рис. 5.9. Схема для круговой диаграммы разветвленной цепи

Частота f = 50 Гц.

Параметры элементов Гн, Ом, мкФ.

Результаты измерений представлены в табл. 5.9.

Таблица 5.9

Значение параметра , Ом	Показание прибора	Результаты эксперимента ( В) I, мА	Теоретический расчет ( В) I, мА
U, В	I, мА	j u -j i, град
0 (короткозамкнутый участок)
∞ (разомкнутый участок)

Содержание отчета

1. По экспериментальным данным двух опытов (табл. 5.3, 5.5 протокола измерений) построить в масштабе векторную диаграмму токов и топографическую диаграмму напряжений.

2. Сравнить векторные диаграммы токов и топографические диаграммы, построенные в Подготовке к работе и по экспериментальным данным. Объяснить различие.

3. Сравнить действующие значения напряжения на элементах, рассчитанные в подготовке к работе, с экспериментальными данными.

4. Дополнить табл. 5.8, 5.9 протокола измерений теоретическим расчетом комплекса входного тока при изменении параметра участка*. Сравнить результаты эксперимента и теоретического расчета. Построить в масштабах векторные диаграммы токов по результатам измерений. Сравнить с круговыми диаграммами, построенными в Подготовке к работе.

Контрольные вопросы

1. Как по результатам измерений, представленных в табл. 5.5, построить векторную диаграмму токов и рассчитать ?

2. По экспериментальным данным табл. 5.5 рассчитать параметры элементов, сравнить с заданными.

3. Полагая определите емкость конденсатора С при которой показание ваттметра P будет равно нулю. Параметры остальных элементов и частоту источника выбрать из табл. 5.2.

4. Полагая определите индуктивность идеальной катушки при которой показание ваттметра P будет равно нулю. Параметры остальных элементов и частоту источника выбрать из табл. 5.2.

5. Полагая определите частоту источника, при которой показание ваттметра P будет равно нулю. Параметры остальных элементов выбрать из табл. 5.2.

6. Как изменится круговая диаграмма цепи (рис. 5.8), если:

а) ; б) ; в) .

7. Как по круговой диаграмме определить точки резонанса? Сколько точек резонанса возможно для цепи на рис. 5.8, 5.9?

8. Как изменить параметры элементов цепи на рис. 5.8, чтобы наблюдалась одна точка резонанса или резонанса не было?

9. Как изменить параметры элементов цепи на рис. 5.9, чтобы наблюдалась одна точка резонанса или резонанса не было?

* Достаточно для 3-4 значений параметров, включая значения 0 и ∞.