VI. Работа считается завершенной, если:

1. Результаты опытов верны.

2. Отчет (рабочая тетрадь) оформлен в соответствии с установленными требованиями.

3. Студент разобрался в вопросах теории, относящихся к лабораторному эксперименту (выясняется по результатам опроса).

Порядок выполнения работы

1. Собрать схему по рисунку 1 и включить ее в сеть.

2. Произвести измерения тока, текущего по цепи, напряжения на нагрузке и активной мощности, потребляемой нагрузкой для нескольких значений подаваемого напряжения (не менее 5 измерений). Результаты занести в таблицу 1.1.

Таблица 1.1.

№	Измерено			Вычислено
	U, В	I, А	P, Вт	S, ВА
1
2
3
4
5

3. Установить напряжение на нагрузке и произвести измерение мощности, потребляемой нагрузкой при нескольких значениях тока (не менее 5). Результаты занести в таблицу 1.2.

Таблица 1.2.

№	Измерено			Вычислено
	U, В	I, А	P, Вт	S, ВА
1
2
3
4
5

4. Рассчитать полную мощность S потребляемую цепью.

5. Построить графики зависимости активной мощности от полной по результатам выполнения заданий 2 и 3.

Контрольные вопросы

1. Как устанавливается минимальное значение тока в цепи?

2. Что такое активная и полная мощность?

3. Для чего используются добавочные сопротивления и шунт?

4. Как включаются в цепь амперметр, вольтметр, ваттметр?

5. Какую мощность измеряет ваттметр?

6. Как определяется цена деления прибора и результат измерения?

Лабораторная работа № 2

Изучение неразветвлённой цепи переменного тока

Цель работы: Опытная проверка законов переменного тока при последовательном соединении активного, индуктивного и ёмкостного сопротивлений.

Оборудование: Регулируемый источник переменного напряжения В-24, амперметр, вольтметр, ваттметр, резисторы, катушки индуктивности и конденсаторы.

Введение

Имеется электрическая цепь в которой: резистор, с активным сопротивлением R; катушка, с индуктивностью L c активным сопротивление R_L и индуктивным сопротивлением Х_L; конденсатор, емкостью С с ёмкостным сопротивлением Х_С, соединены последовательно (рис. 2.1).Приложенное к цепи напряжение U создаёт в ней ток I, который, проходя через отдельные участки, создаёт на них падение напряжения U_R, U_L, U_C.

Падение напряжения на резисторе содержит только активную составляющую, совпадающую по фазе с током. Падение напряжения на катушке U_L содержит активную составляющую – ,

Рис. 2.1. Цепь с последовательным соединением резистора, катушки индуктивности

и конденсатора.

Рис. 2.2. Векторная диаграмма напряжений в цепи с последовательным соединением резистора, катушки индуктивности и конденсатора.

которая совпадает по фазе с током, и индуктивную составляющую – , опережающую ток по фазе на 90^о. Падение напряжения на конденсаторе представляет собой емкостную составляющую напряжения, отстающую по фазе от тока на 90^о.

Приложенное к цепи напряжение равно векторной сумме напряжений на каждом элементе:

,

а модуль U этого напряжения определяется:

,

где Z – полное сопротивление цепи.

Векторная диаграмма для последовательного соединённых резистора, катушки индуктивности и конденсатора изображена на рис. 2.2.

Напряжение U, приложенное к цепи, можно рассматривать как результат векторного сложения двух составляющий: активной и реактивной . Как видно из векторной диаграммы (рис. 2) активная составляющая U_a совпадает по фазе с током, а реактивная составляющая U_р сдвинута по фазе относительно тока на 90^о.

В представленном на рис. 2 случае ( ), поэтому ток в цепи отстаёт от напряжения на угол и нагрузка носит активно-индуктивный характер. При ( ) ток будет опережать напряжение, а нагрузка носить активно-ёмкостной характер. В случае когда ( ) ток будет совпадать по фазе с напряжением и нагрузка носит чисто активный характер. При этом в цепи наблюдается резонанс напряжений.

Выделяемая в последовательной цепи активная мощность

,

реактивная мощность

,

полная мощность

.