1. Собрать схему, показанную на рис.1. Включить ее в сеть и измерить напряжение на активном и индуктивном сопротивлениях при различной силе тока, протекающего по цепи. Результаты измерений записать в таблицу 1.
2. По результатам измерений вычислить R, XL, Z.
3. По результатам измерений построить треугольник сопротивлений R,XL, Z и найти угол сдвига фаз φ.
4. Вычислить значение коэффициента мощности при различных токах в цепи.
5. Вычислить значение полной, активной и реактивной мощностей. Построить векторную диаграмму напряжений.
6. Составить отчет.
Р ис.1.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ОНТО. 190631. 11ТО08 ПЗ |
| Показания приборов | Результаты вычислений | ||||||||||||||
| U1 | U2 | U3 | P | I | f | z | XL | R | L | φ | cosφ | S | Q | P | |
| В | В | В | Вт | А | Гц | Ом | Ом | Ом | Гн | Рад | ----- | ВА | Вар | Вт | |
| 1 | 40 | 15 | 28 | 17,5 | 0,5 | 50 | 80 | 38,72 | 70 | 0,123 | 28º54' | 0,875 | 20 | 9,68 | 17,5 |
| 2 | 40 | 10 | 31,5 | 21 | 0,6 | 50 | 66,7 | 32,28 | 58,34 | 0,103 | 28º54' | 0,875 | 24 | 11,62 | 21 |
| 3 | 40 | 20 | 35 | 26,3 | 0,7 | 50 | 57,1 | 19,66 | 53,7 | 0,063 | 20º6' | 0,939 | 28 | 9,632 | 26,3 |
1. Определяем полное сопротивление цепи:
Определяем полную мощность: 
Определяем углы сдвига фаз: 
Тогда R=Z·cos 
Определяем реактивную мощность: 
; 
Построение векторной диаграммы.
Масштаб: 1см – 0,2 А и Мр=5ВА/см. Значит 0,5А/0,2А/см=2,5см.
2. Определяем полное сопротивление цепи:
Определяем полную мощность: 
Определяем углы сдвига фаз: 
Тогда R=Zcos 
; 
Определяем реактивную мощность: 
; 
Построение векторной диаграммы.
Масштаб: для тока 1см – 0,2А и для мощностей 1см - 5 ВА. Ток 0,6А/0,2А/см=3см. Мощности: P=21Вт/5ВА/см=4,2см, Q=11,62ВАр/5ВА/см=2,3см;
3. Определяем полное сопротивление цепи:
|
|
Определить полную мощность:
Определяем углы сдвига фаз: 
.
Тогда R=Z·cos 
; 
Определяем реактивную мощность: 
; 
Построение векторной диаграммы.
Масштаб: для тока 1см – 0,2А и для мощностей 1см - 5 ВА. Ток 0,7А/0,2А/см=3,5см. Мощности: P=26,3Вт/5ВА/см=5,3см, Q=9,629ВАр/5ВА/см=2см;
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ОНТО. 190604. 06ТО08 ПЗ |
Контрольные вопросы.
1.Чему равно индуктивное сопротивление, и в каких единицах его измеряют?
2.Чему равно мгновенное напряжение на индуктивности L и на активном сопротивлении R, если по ним протекает ток?
3.Чему равна угловая частота, и в каких единицах ее измеряют?
4.Чему равно действующее значение синусоидальных токов и напряжений, если известны их амплитудные значение?
5.Что такое активное и реактивная мощности однофазной цепи первого тока и в каких единицах ее измеряют?
6.Чему равна полная мощность однофазной цепи переменного тока, и в каких единицах ее измеряют?
7.Что такое коэффициент мощности?
Ответы на контрольные вопросы.
1. 
При этом 
полный, а I действующее значение.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ОНТО. 190631. 10ТО08 ПЗ |
будет меньше максим. 
3.Угловая частота определяется по выражению 2 
(рад/с)
4.Действие синусоидальных токов и напряжений в корень из 2 раз меньше амплитуды и опред. 
5.P=UIcos (Вт) или P=I²(R 
+R) (Вт)
Q= 
(ВАр) или Q=UIsin (ВАр)
6.S=UI (ВА) или S=I²Z (ВА)
7.Коэффициент мощности: cos= 
Вывод: Ознакомились с процессами, происходящими в простейших электрических цепях переменного тока, содержащих последовательное соединение активные и индуктивные сопротивления. Измерили общую силу тока, мощность и напряжение на отдельных участках цепи.
|
|
Лабораторная работа №5
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ОНТО. 190631. 11ТО08 ПЗ |
Цель работы:
1. Изучить методы проверки технических электроизмерительных приборов (амперметр и вольтметр) по контрольным приборам.
2. Определить погрешность проверяемых приборов.
3. Сделать заключение о пригодности проверяемых приборов в соответствии их указанному в паспорте классу точности.
Оборудование и аппаратура:
амперметр переносной астатический АСТ/7 на 2,5 – 5А
класс точности 0,5 – 1шт.
Амперметр переменного тока на 0,5А – 1шт.
Вольтметр переносной астатический электромагнитный на 150В – 1шт.
Трансформатор школьный на 250/36В – 1шт.
Рубильник двух полосной на 250В, 60А – 1шт.
Реостаты проволочные переменного сопротивления на 5А – 1шт.
Автотрансформатор ЛАТР – 1шт.
Провода соединительные многожильные
Источник переменного тока
Порядок выполнения работы:
1. Собрать схему рис.№1 и после проверки ее преподавателем включить ее в сеть.
2. Изменяя значение сопротивления реостата снять показания амперметров. Полученные данные занести в таблицу №1.
3. Отключить приборы от сети и установить стрелки на нулевых отметках шкалы.
4. Вычислить абсолютную и приближенную погрешность амперметра, результаты вычислений записать в таблицу 1.
5. Сделать выводы о пригодности проверяемого амперметра.
6. Собрать схему рис.№2 для проверки вольтметра, включить приборы. Измеряя значения напряжения подаваемого на вольтметр (с помощью ЛАТР) снять показания приборов. Полученные данные занести в таблицу №2.
|
|
7. Отключить приборы от сети и установить стрелки на нулевых отметках шкалы.
8. Вычислить абсолютную и приближенную погрешность вольтметра, результаты вычислений записать в таблицу №2
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ОНТО. 190631. 11ТО08 ПЗ |
Таблица 1.
| № опыта | Показания амперметра | Результаты вычислений | Номинальная величина раб. амперметра | ||
| Проверяемого амперметра | Образцового амперметра | Абсолютная погрешность | Приведенная погрешность | ||
| I | I 
| ∆А= А-А 
| 
| I 
| |
| А | А | А | % | А | |
| 1 | 0,38 | 1 | -0,62 | -51,67 | 1,2 |
| 2 | 1 | 1,02 | -0,02 | -1,67 | 1,2 |
| 3 | 0,7 | 0,67 | 0,03 | 2,5 | 1,2 |
| 4 | 0,5 | 0,45 | 0,05 | 4,2 | 1,2 |
| 5 | 0,6 | 0,63 | -0,03 | -2,5 | 1,2 |
∆I=I-I =0,38-1= -0,62A γ 
∆I=I-I =1-1,02= -0,02A γ 
∆I=I-I =0,7-0,67=0,03A γ 
∆I=I-I =0,5-0,45=0,05A γ 
∆I=I-I =0,6-0,63= -0,03A γ 
Таблица 2
| № опыта | Показания амперметра | Результаты вычислений | Номинальная величина раб. Амперметра | ||
| Проверяемого вольтметра | Образцового вольтметра | Абсолютная погрешность | Приведенная погрешность | ||
| U | U
| ∆U= U-U
| 
| U
| |
| В | В | В | % | В | |
| 15,7 | -0,7 | -1,4 | |||
| 19,8 | 0,2 | 0,4 | |||
| 40,5 | 0,5 | ||||
| 43,3 | 3,5 | 39,8 | 79,6 |
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ОНТО. 190631. 11ТО08 ПЗ |
=15-15,7= -0,7B γ 
∆U=U-U =20-19,8=0,2B γ 
∆U=U-U =31-30=1B γ 
∆U=U-U =40,5-40=0,5B γ 
∆U=U-U =43,3-3,5=39,8B γ 
Контрольные вопросы:
1. Как проверяют амперметр, вольтметром (порядок подготовки и проведение работ)?
2. Что называют абсолютной и основной погрешностями приборов?
3. Зачем прибор прогревают током перед градуировкой?
4. По каким признакам прибор признают непригодным для дальнейшей эксплуатаций?
Ответы на контрольные вопросы:
1. Для проверки амперметров собирают схему в которой амперметры рабочие к образцам соединены последовательно. При этом после включения схемы приборы прогревают током до установившейся температуры. После чего снимают показания приборов, изменяя значения сопротивления внешней цепи. Внешнее сопротивление ставят для того, чтобы ограничить значение тока в цепи, т.к. сопротивление амперметров очень мало, а следовательно ток в цепи будет очень большим. Изменяя ток в цепи высчитывая абсолютную и приведенную погрешность рабочего прибора. Если приведенная погрешность будет меньше класса точности прибора указанного на многих приборах, прибор считается пригодным к эксплуатации. Если же приведенная погрешность будет больше чем класс точности прибора, то прибор считается непригодным для дальнейшей эксплуатации. При поверки вольтметром собирают схему в которой образуется и работают вольтметры соединенные параллельно, при этом внутреннее сопротивление вольтметров велико и данная схема не требует добавочных сопротивлений. Прибор также прогревают перед градуировкой и проверкой и также рассчитывается абсолютная и приведенная погрешность и делается также вывод о пригодности или непригодности данного прибора.
2. Абсолютной погрешность называется разность между измерением Аиз. И действительным А значениями измеряемой величины (∆А=Аиз.-А). Основной погрешностью называется погрешность средств измерений, находящаяся в нормальных условиях эксплуатации.
3. Прибор прогревают перед градуировкой, для того чтобы внутреннее сопротивление прибора
было постоянным и погрешности были минимальны.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ОНТО. 190631. 11ТО08 ПЗ |
1. Изучили методы проверки технических электроизмерительных приборов (амперметр и вольтметр) по контрольным приборам.
2. Определили погрешность проверяемых приборов.
3. Сделали заключение о пригодности проверяемых приборов в соответствии их указанному в паспорте классу точности.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ОНТО. 190631. 11ТО08 ПЗ |