3. Лабораторная установка
Лабораторная работа выполняется на универсальном стенде. Источником питания служит автотрансформатор, с помощью которого можно изменять напряжение от 0 до 250 В.
Катушка индуктивности, батарея конденсаторов и электроизмерительные приборы установлены на стенде.
В качестве вольтметра используется ампервольтметр АВО-63 или мультиметр ВР-11.
Внимание: Измерения напряжения начинать на максимальном пределе измерения, если показания приборов будут малы, последовательно переходить на меньший предел измерения.
4. Программа работы
4.1. Экспериментальная часть
-
Ознакомиться с лабораторной установкой и измерительными приборами. Определить цены делений приборов.
-
Собрать электрическую цепь по схеме рис. 14. Включить осциллограф. Подготовить вольтметр к работе.
-
После проверки схемы преподавателем и получения вырианта задания (таблица 1.2) подать на стенд переменное напряжение и измерить ток, мощность и напряжение на участках цепи при
и трех различных сопротивлений
.
Результаты
измерений
занести в таблицу .1.1. -
Повторить пункты 4.1.3 для другого значения
согласно табл. 1.2.
Зарисовать
кривые напряжений на участках цепи
,
,
,
(см. рис. 15),
наблюдая их на экране осциллографа. Для
этого провода от осциллографа поочередно
подсоединить ко всем участкам
цепи. Учитывая, что напряжения и ток на
активном сопротивлении
(участок «ab»)
совпадает по фазе, исследовать относительно
его угол сдвига напряжения на конденсаторе
С
(участок
«cd»)
и индуктивности
L
(участок «bс»).
Примечание: при эксперименте коэффициент усиления не изменять.
Рисунок 14. Принципиальная схема лабораторной установки.
4.2. Обработка результатов эксперимента
-
Вычислить величину сопротивления
по формуле:
.
-
Вычислить индуктивное сопротивление по формуле:
.
-
Вычислить емкостное сопротивление по формуле:
.
-
Вычислить индуктивность по формуле:
,[Гн],
где f
= 50 Гц
— частота напряжения сети.
-
Вычислить емкость конденсатора по формуле:
,[мкФ].
-
Вычислить полное сопротивление по формуле: .
-
Вычислить коэффициент мощности по формуле:
. -
Вычислить полную мощность по формуле:
,
[BA]. -
Вычислить реактивную мощность по формуле:
,[ВАр].
-
По осциллограмме (рис. 15) вычислить сдвиг по фазе между током и напряжением сети и сравнить с расчетным. Где:
. -
Построить векторные диаграммы для двух опытов, указанных преподавателем.
-
На одном графике построить зависимость тока I от сопротивления
и
емкости
. -
Сделать выводы по работе.
|
|
Измерено |
Вычислено |
|||||||||||||||
|
С1 |
Uad |
Uab |
Ubc |
Ucd |
I |
Р |
R1 |
ХL |
Хс |
L |
C |
cos |
|
Z |
S |
Q |
|
|
мкФ |
В |
В |
В |
В |
A |
Вт |
Ом |
Ом |
Ом |
Гн |
мкФ |
|
град |
Ом |
ВА |
ВАр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 15. Определение угла сдвига по фазе между напряжениями
Результаты эксперимента Таблица 1.1
Варианты исходных данных для экспериментов Таблица 1.2.
|
|
Вариант 1 |
Вариант 2 |
Вариант 3 |
Вариант 4 |
Вариант 5 |
Вариант 6 |
|
С1 (мкФ) |
15, 45 |
20, 10 |
25, 50 |
30, 15 |
35, 20 |
40, 25 |
|
Uad (В) |
150, 140, 130 |
120, 110, 100 |
100, 130. 160 |
90, 110, 150 |
100, 120, 140 |
90, 110, 130 |