7. Порядок выполнения и результаты работы

7.1. Исследование цепи с последовательным соединением элементов

Убедитесь, что выключатель AB1 находится в положении "откл.". Соберите электрическую схему в соответствии с рис. 12. Электроизмерительные приборы подберите в соответствии с указаниями п.5.1 из имеющихся на стенде. Сначала рекомендуется собрать последовательную часть схемы, а затем подключить вольтметры VK, VC и осциллограф. Включите вилку осциллографа в розетку. Установите с помощью выключателя В емкость С= 10 мкФ. Доложите о готовности преподавателю и, получив допуск к работе, приступите к исследованию цепи.

Включите тумблер "сеть" осциллографа и дайте ему прогреться. Включите выключатель АВ1. Плавно вдвигайте в катушку сердечник и записывайте показания приборов V, VK, VC, A. При записи показаний стрелки всех измерительных приборов должны находиться выше первой цифры шкалы, не считая нуля. Обратите внимание на момент наступления режима резонанса, при котором ток в цепи достигает максимального значения. Всего сделайте 6-7 измерений. При этом экспериментальные точки должны располагаться достаточно равномерно на всем диапазоне измерений до и после резонанса. Зарисуйте синусоиду с экрана осциллографа с соблюдением масштаба. Отключите выключатель АВ1 и тумблер "сеть" осциллографа, покажите преподавателю результаты измерений, оформленные в виде таблицы. Разберите электрическую схему.

По результатам эксперимента для каждой точки определите:

- индуктивность катушки L по формуле, которая следует из (7), (9) и (10)

L= ,

где UK- напряжение на катушке(вольтметр VK),

RK- активное сопротивление катушки( указано на корпусе);

- полное сопротивление цепи ž по формуле (9);

- коэффициент мощности всей цепи

cosφ= R_K/ž.

Определите резонансную частоту

f_рез=

и мощности для любой точки, кроме резонансной мощности, по формулам (14), (15), (16).

По результатам эксперимента постройте графики зависимостей:

I= f(L), ž= f(L), cosφ= f(L).

7.2. Исследование цепи с параллельным соединением элементов

Убедитесь, что выключатель AB2 находится в положении "откл.". Соберите электрическую цепь в соответствии с рис.13. Электроизмерительные приборы подберите в соответствии с указаниями п.5.2 из имеющихся на стенде. Сердечник должен быть полностью вставлен в катушку. Рукоятка регулятора напряжения PH2 должна находиться в крайнем положении против часовой стрелки. Доложите о готовности преподавателю и ,получив допуск к работе, приступайте к исследованию цепи.

Включите выключатель AB2. Установите с помощью рукоятки PH2 по вольтметру V напряжение 220 В. Отключите все выключатели B батареи конденсаторов(C = 0). Запишите показания всех приборов. С помощью выключателей В изменяйте емкость через 1 мкФ и для каждого значения емкости записывайте показания приборов. Обратите внимание на момент наступления резонанса токов, при котором потребляемый ток достигает минимального значения. Отключите выключатель AB2 и покажите результаты эксперимента, оформленные в виде таблицы, преподавателю. Разберите электрическую схему.

По результатам эксперимента для каждой точки определите полное сопротивление ž по формуле (9). Постройте графики зависимостей I= f(c), ž= f(C).

Для любой экспериментальной точки, кроме резонансной, постройте в масштабе векторную диаграмму цепи (рис.9). Угол φК определите через cosφК :

cosφК= I_KR_K/U.

Проверьте правильность построения, для чего измерьте длину полученного вектора I , определите с учетом масштаба ток I и сравните его с экспериментальным.