2.4. Векторная диаграмма
Векторная диаграмма строится по уравнениям для рассматриваемой цепи. В данном случае одноконтурная (последовательная) цепь описывается уравнением (4.7).
(4.7)
Построение диаграммы начинают с вектора общего для всей (или участка) цепи - в данном случае ток (вектор 1). Вектор питающего напряжения получают как сумму остальных векторов. В результате эксперимента известна величина всех напряжений. Однако, направление известно только для векторови. Вектор(падение напряжения на активном сопротивлении) совпадает с вектором тока, а векторотстает оттока (ток опережает напряжение) на. Известно, что вектор может опережать ток в пределах.
Рис. 4 Векторная диаграмма при резонансе
Определить направление векторов иможно методом засечек. Для этого из точки 0 параллельностроится вектор, из его конца перпендикулярно кстроится вектор(рис. 4.4.). Из точки А радиусомделается высечка, а из точки 0 радиусом- другая. Пересечение их даёт точку В. Раскладывая векторна активные и реактивные составляющие можно получитьи(вектора 4 и 5) и угол. На рис. 4.4 рассматривается векторная диаграмма для случая резонанса. Поэтому- угол между током и питающим напряжением - равен 0.
Метод засечек применим, когда векторы соизмеримы, в противном случае возможна большая ошибка в определении ,,и.
В этом случае аналитически рассчитываются и(рис. 4.4), строятсяиз конца векторапараллельно току, а из конца вектораперпендикулярно току строится вектор. Получаем точку В. Вектор 0В является вектором сетевого напряжения.
ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ
Обознач. в схеме |
Наименование |
Род тока |
Усл. обоз. изм. механ. |
Класс точности |
Диапаз. измерен. |
Цена деления |
А1 |
Амперметр |
~ |
2.5 |
0.1A |
10мА | |
V1 |
Вольтметр |
~ |
2.5 |
10В |
10В | |
V2 |
Вольтметр |
~ |
2.5 |
10В |
10В | |
V3 |
Вольтметр |
~ |
2.5 |
10В |
10В | |
W |
Ваттметр |
~ |
1.5 |
70Вт |
0,02Вт |
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1. Ознакомиться с установкой. Записать марки, системы, точность и пределы измерений приборов. Определить цену делений.
2. Установить величину ив соответствии с заданием. Включить питание стенда.
3. Подбором величины емкости добиться резонанса (резонанс фиксировать по максимуму тока или мощности). Показания приборов занести в таблицу 1.
4. Записать показания приборов для 3-4 значений емкости, меньшей резонансной и столько же для - большей резонансной. Измеренные значения записать в таблицу 1.
5. Выключить питание стенда.
5. РЕЗУЛЬТАТЫ
№ п.п. |
(A) |
(Вт) |
U1(B) |
U2 (B) |
U (B) |
(мкФ) |
1 |
0 |
0 |
0 |
10 |
60 |
0 |
2 |
0,7 |
10 |
10 |
60 |
1 | |
3 |
0.8 |
4,2 |
70 |
70 |
60 |
1 |
4
|
9,7 |
110 |
110 |
60 |
1 | |
5 |
9,7 |
115 |
80 |
60 |
1 | |
6 |
1.2 |
8,4 |
85 |
30 |
60 |
2 |
7 |
1.0 |
5,6 |
75 |
10 |
60 |
2 |
8 |
0.8 |
5,6 |
70 |
0 |
60 |
2 |
Таблица 1
№ п/п |
UL, В |
UR, В |
UC, Ом |
cosφ |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
2 |
30 |
40 |
1000 |
0.5 |
3 |
68 |
60 |
667 |
0.75 |
4 |
106 |
64 |
700 |
0.8 |
5 |
114 |
78 |
542 |
0.975 |
6 |
90 |
76 |
455 |
0.95 |
7 |
74 |
79 |
400 |
0.95 |
8 |
60 |
79 |
333 |
0.95 |
9 |
40 |
80 |
312.5 |
0.925 |
10 |
0 |
80 |
0 |
0.925 |