В цепях синусоидального тока»

Цель работы:

Исследовать последовательное включение R, L, C элементов в цепи переменного тока, научиться строить векторные диаграммы напряжений и токов, треугольники сопротивлений и треугольники мощностей.

Основные теоретические положения

Если цепь, содержащую последовательно соединенные элементы R, L, C (рис. 2.1) подключить к источнику синусоидального напряжения:

то в цепи установится ток

или

Рис. 2.1. Последовательное соединение R, L, C

X_L – реактивное-индуктивное сопротивление,

X_C – реактивное-емкостное сопротивление.

Разность Х_L – X_C = Х называют реактивным сопротивлением.

В цепях переменного тока различают активную, реактивную (индуктивную и емкостную) и полную мощности цепи. Активная мощность аналитически определяется:

В опыте активную мощность измеряют ваттметром.

Реактивная мощность:

Полная мощность:

Порядок выполнения лабораторной работы № 2

1. Собрать цепь, присоединив исследуемую нагрузку к измерительному комплекту К505. (Схема последовательного соединения элементов цепи представлена на рис. 2.2. Элементы схемы расположены на панели № 3 и № 4 лабораторного стенда.). Измерительный комплект К505 (рис. К.1.) содержит амперметр, ваттметр, вольтметр, соединенные по схеме, представленной на рис. К.2. (С. 29).

	Рис. 2.2. Схема последовательного соединения элементов цепи к измерительному комплекту К505

Установить ЛАТРом такое напряжение U, при котором ток в цепи будет равен 0,5А (или величину, указанную преподавателем).

2. Снять показания всех приборов и занести в табл. 2.1.

3. Руководствуясь правилами приближенных вычислений (С. 26-28), вычислить величины в табл. 2.1.

4. Построить векторные диаграммы, а также треугольники сопротивлений и треугольники мощностей для всех опытов.

5. Сравнить параметры (R_K, L), полученные по результатам вычислений с паспортными данными катушки.

Таблица 2.1.

Продолжение таблицы 2.1.

Формулы для вычислений:

, или

U_Rк = I × R_{к ,}

Cosφ = P / S,

S = I × U.

Лабораторная работа № 3

«Резонанс напряжений»

Цель работы:

Изучить условия возникновения и признаки резонанса напряжений. Исследовать последовательное включение R, L, C элементов в цепи переменного тока при изменении емкости С.

Если при последовательном соединении R, L, C реактивные сопротивления равны X_L = X_C, то в цепи наступит резонанс напряжений. Признаком его является максимальный ток:

Коэффициент мощности при резонансе равен единице, ток и полное напряжение совпадают по фазе, реактивная мощность равна нулю, полная мощность равна активной (другие признаки-следствия резонанса напряжений смотри в конспекте лекций или в учебнике).