Цель работы: Изучение законов электрических цепей синусоидального тока, приобретение навыков построения векторных диаграмм.
Шаг 1.
Собираем схемы и задаем значения
элементов, согласно варианту;
Шаг 2. Для первой схемы снимаем осциллограммы напряжений на резисторе, индуктивности, общего напряжения и тока;определяем фазовый сдвиг между напряжениями и током (рис. 1):
Рис.1 Схемы первой цепи с осциллографом и графопостроителем
Шаг 3. Измеряем действующие значения напряжений на элементах и тока (рис. 2):
Рис.2Действующие значения напряжений на элементахи тока на первой схеме
Шаг 4. Запишем выражения мгновенных значений для напряжений на элементахи тока:
Шаг 5. Построим полную векторную диаграмму цепи. Здесь имеет место последовательное соединение элементов, поэтому, возьмем фазу тока равной нулю:
Перейдем теперь к соответствующим комплексам:
Рис. 3 Векторная диаграмма данной цепи
Шаг 6. Для второй схемы снимаем осциллограммы напряжения на емкости, общего напряжения и тока;определяем фазовый сдвиг между напряжениями и током (рис. 4):
Рис.4 Схемы второй цепи с осциллографом и графопостроителем
Шаг 7. Измеряем действующие значения напряжений на элементах и тока (рис. 5):
Рис.5Действующие значения напряжений на элементахи тока на второй схеме
Шаг 8. Запишем выражения их мгновенных значений:
Шаг 9. Построим полную векторную диаграмму цепи. Возьмем фазу тока равной нулю:
Перейдем теперь к соответствующим комплексам:
Рис.6 Векторная диаграмма данной цепи
Шаг 10.Для третей схемы снимаем осциллограммы общего напряжения и тока и определяем фазовый сдвиг между напряжениями и током (рис. 7):
Рис.7 Схема третей цепи с осциллографом и графопостроителем
Шаг 11. Измеряем действующие значения напряжений на элементах и тока (рис. 8):
Рис.8Действующие значения напряжений на элементахи токатретей схемы
Шаг 12. Запишем выражения их мгновенных значений:
Шаг 13. Построим полную векторную диаграмму цепи. Возьмем фазу тока равной нулю:
Перейдем теперь к соответствующим комплексам:
Рис.9Векторная диаграмма данной цепи
Шаг 14. Для четвертой схемы снимаем осциллограммы общего напряжения и тока и определяем фазовый сдвиг между ними (рис. 10):
Рис.10 Схема четвертой цепи с осциллографом и графопостроителем
Шаг 15. Измеряем действующие значения токов в ветвях схемы:
Рис.11Действующие значения токов четвертой схемы
Шаг 16. Запишем выражения их мгновенных значений:
Шаг 17.Построим полную векторную диаграмму:
Перейдем теперь к соответствующим комплексам:
Рис.12 Векторная диаграмма данной цепи
Шаг 18. Проанализируем пятую схему (рис. 13):
Рис. 13 Анализ пятой схемы
Шаг 19. Измеряем действующие значения напряжений и токов на элементах (рис. 14):
Рис.14Действующие значения токов и напряжений на элементах пятой схемы
Шаг 20. Запишем выражения их мгновенных значений:
Шаг 21.Построим полную векторную диаграмму:
Перейдем теперь к соответствующим комплексам:
Рис.15 Векторная диаграмма данной цепи
Шаг 22.Рассчитываем активную, реактивную и полную мощности для каждой ветви и всей схемы:
Вывод: В ходе лабораторной работы были изучены законы электрических цепей синусоидального тока, освоена методика построения векторных диаграмм, а также получены практические навыки исследования таких цепейв среде ElectronicsWorkbench.