Лабораторная работа №5 исследование неразветвленной электрической цепи синусоидального тока, содержащей резисторы, индуктивные катушки и конденсаторы

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

1. проверка опытным путем выполнения закона Ома для последовательной цепи синусоидального тока, содержащей резисторы, индуктивные катушки и конденсаторы;

2. приобретение навыков в определении параметров цепи и построении векторных диаграмм;

3. выявление зависимости тока цепи, напряжений на элементах, мощности и коэффициента мощности от величины активного и реактивного сопротивлений цепи;

4. исследование явления резонанса напряжений в электрической цепи;

Порядок выполнения работы

Лабораторная работа с элементами УИРС выполняется по заданию преподавателя, включая дополнительно пункты 5-7.

1. Ознакомиться с приборами и аппаратами, имеющимися на стенде, и их назначением.

2. Подобрать приборы и аппаратуру к схеме, необходимые для выполнения работы, и записать их технические данные.

3. Собрать схему и пригласить преподавателя для ее проверки.

4. Включить схему под напряжение и проверить работу всех включенных приборов.

5. Исследовать особенности цепи синусоидального тока только с активным сопротивлением, используя выключатели S2, S3 и S4. Снять показания всех приборов и занести в соответствующую графу таблицы 2.

6. Исследовать особенности активно-индуктивной цепи, используя выключатели S2, S3 и S4. Показания приборов записать в соответствующую графу таблицы 2.

7. Исследовать особенности активно-емкостной цепи, используя выключатели S2, S3 и S4. Показания приборов занести в соответствующую графу таблицы 2.

8. Исследовать явление резонанса напряжений, для чего в цепи с R, L и С изменять С от 0 до максимума, занося показания приборов в таблицу 3.

Примечание. Результаты каждого опыта представляются преподавателю.

ОБРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ

Все величины, входящие в таблицы 2 и 3, вычисляются по показаниям приборов с использованием формул, приведенных в нижеследующей таблице.

Таблица. 1 - Расчетные формулы

№ п/п	Определяемые величины	Формула	Ед. Изм.
1	Полное сопротивление всей цепи	Z=U/I	Ом
2	Активное сопротивление всей цепи	R=P/I^2	Ом
3	Активнее сопротивление ламп	Rл=Uл/I	Ом
4	Активное сопротивление индуктивной катушки	Rк=R- Rл	Ом
5	Полное сопротивление индуктивной катушки	Zк=Uк/I	Ом
6	Индуктивное сопротивление катушки		Ом
7	Индуктивность катушки		Гн
8	Коэффициент мощности индуктивной катушки	cosφк=Rк/Zк	-
9	Емкостное сопротивление конденсаторов	Xc=Uc/I	Ом
10	Емкость конденсаторов		Ф
11	Реактивное сопротивление всей цепи	X=XL-XC	Ом
12	Коэффициент мощности всей цепи		-
13	Активная составляющая напряжения индуктивной катушки	URK=UK cosφK=I RK	В
14	Реактивная составляющая напряжения индуктивной катушки	UL=UK sinφK=I XL	В
15	Реактивное напряжение всей цепи	UX=UL-UC=I X	В
16	Активное напряжение всей цепи	P=UIcosφ

Таблица. 1 - Расчетные формулы (Продолжение)

17	Активное напряжение всей цепи	UR=I R=UЛ+URK= =I RЛ+I RК =U cosφ	В
18	При построении векторной диаграммы	Ủ= ỦЛ+ ỦRK+ ỦL+ ỦC	В