Практикум по ТОЭ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 6

Измерение потенциалов точек в неразветвленной электрической цепи

Цель работы: измерить потенциалы точек в электрической цепи и сравнить их с расчетными значениями; построить потенциальные диаграммы по результатам опытов и расчетов.

Оборудование: амперметр, вольтметр, резисторы.

Краткие теоретические сведения

Если между точками А и Б электрической цепи включен резистор (рисунок 6.1) и ток известен, то потенциал φ точки Б определяется по формуле φБ = φА ± I·R. Знак «+» ставится при направлении тока в резисторе от точки Б к точке А, то есть φБ > φА, а знак «–» при обратном направлении тока. Если между точками А и Б включен источник (рисунок 6.2), у которого внутреннее сопротивление r, то φБ = φА ± Е – I·r. Знак «+» используется, если точка Б соединена с положительным знаком источника, знак «–» – при обратном направлении ЭДС.

Рисунок 6.1 – Схема	Рисунок 6.2 – Схема
включения резистора	включения источника питания

Порядок выполнения работы

1 Изучите и соберите электрическую цепь (рисунок 6.3).

2 Измерьте потенциалы узлов А, Б, В, Г и напряжения на резисторах. Результаты запишите в таблицу 6.1.

Рисунок 6.3 – Схема электрической цепи

Т а б л и ц а 6.1 – Результаты измерений

Измерение

E1,	UАБ,	UБВ,	UВГ,	UГА,	I,	φА,	φБ,	φВ,	φГ,
В	В	В	В	В	А	В	В	В	В

3	Выполните расчеты и результаты запишите в таблицу 6.2.
4	Постройте потенциальную диаграмму.
Т а б л и ц а 6.2 – Результаты вычислений
				Вычисление
R1, Ом		R2, Ом	R3, Ом		φА, В		φБ, В	φВ, В	φГ, В

Контрольные вопросы и задания

1. Сформулируйте правило расчета потенциала.

2 Объясните, как определить направление тока в резисторе, если известны потенциалы на его зажимах.

3 Укажите, в какой последовательности нужно откладывать сопротивления при построении потенциальной диаграммы.

4 Что называется потенциальной диаграммой?

5 В чем состоит отличие участков потенциальной диаграммы, содержащих источники ЭДС, имеющие внутреннее сопротивление, и без них?

6. Определите потенциал точки Б, если Е1 = 24 В,

Е2 = 10 В, r1 = r2 = 4 Ом, R = 10 Ом (рисунок 6.4).

Рисунок 6.4 – Схема электрической цепи

Содержание отчета

1Название, цель работы, оборудование.

2Схемы цепей.

3Таблицы с результатами измерений и вычислений, графики, ответы на контрольные вопросы.

4Выводы.

Литература [4–8]

20

21

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 7

Снятие вольт-амперных характеристик нелинейных элементов и проверка опытом расчета нелинейных цепей

Цель работы: ознакомиться с вольт-амперными характеристиками (ВАХ) нелинейных элементов (н. э.), проверить на практике графический метод расчета нелинейных цепей.

Оборудование: амперметр, вольтметр, н. э.

Краткие теоретические сведения

Нелинейной цепью называется цепь, в которой имеется хотя бы один нелинейный элемент.

Расчет нелинейных цепей производится графическим способом с использованием ВАХ нелинейных элементов. При последовательном соединении н. э. их характеристики складываются по правилам последовательного соединения резисторов:

I = const,

где I – ток в цепи, А.

U = ∑Un,

где U – напряжение на входе схемы, В; Un – напряжение на отдельных сопротивлениях, В.

При параллельном соединении н. э. их характеристики складываются по правилам параллельного соединения резисторов:

U = const, I = ∑In,

где In – токи в параллельных ветвях, А.

Порядок выполнения работы

1 Соберите схему цепи (рисунок 7.1) для снятия ВАХ н. э. Для 5–7 значений напряжения измерьте токи. Повторите измерения для другого н. э. Результаты запишите в таблицу 7.1.

Рисунок 7.1 – Схема включения н. э.

Т а б л и ц а 7.1 – Результаты измерений и вычислений

Номер		Первый н. э.					Второй н. э.
измерения	U, В		I, А		R, Ом	U, В	I, А		R, Ом
1
…
6

2 Соберите схемы последовательного (рисунок 7.2) и параллельного (рисунок 7.3) соединения н. э. и снимите ВАХ для каждого соединения. Результаты запишите в таблицу 7.2.

Рисунок 7.2 – Схема электрической цепи при последовательном соединении н. э.

Рисунок 7.3 – Схема электрической цепи при параллельном соединении н. э.

Т а б л и ц а 7.2 – Результаты измерений

Номер	Последовательное соединение		Параллельное соединение
измерения	U, В	I, А	U, В	I, А
1
…
6

3 В общей системе координат постройте ВАХ каждого н. э. и их общую ВАХ при последовательном и параллельном соединении и сравните с характеристикой, снятой в пункте 2 работы.

Контрольные вопросы и задания

1 Приведите примеры нелинейных элементов.

22

23

2 Какая зависимость определяет деление электрических цепей на линейные и нелинейные?

3 Начертите схему для получения ВАХ нелинейного элемента.

Содержание отчета

1Название, цель работы, оборудование.

2Схемы цепей.

3Таблицы с результатами измерений и вычислений, графики зависимостей, ответы на контрольные вопросы.

4Выводы.

Литература [4–8]

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 8

Исследование электростатических цепей при последовательном и параллельном соединении конденсаторов

Цель работы: изучить законы распределения заряда, напряжения, энергии в батарее конденсаторов.

Оборудование: конденсаторы емкостью С1 = 10 мкФ и С2 = = 20 мкФ, вольтметр.

Краткие теоретические сведения

При подключении к источнику постоянного напряжения конденсатор заряжается, и его заряд прямо пропорционален емкости конденсатора С:

Q = C·U,

где Q – заряд конденсатора, Кл; C – емкость конденсатора, Ф; U – напряжение, В.

Емкостью конденсатора называется его способность накапливать и удерживать электрический заряд. При необходимости получить на всех конденсаторах батареи одинаковый заряд конденсаторы соединяются последовательно.

Соотношение для расчета полной емкости батареи при последовательном соединении конденсаторов:

1 = å 1 ,

Ñ ÑN

где С – емкость батареи конденсаторов при их последовательном соединении, Ф; СN – емкость отдельного конденсатора, Ф.

Соотношение для расчета полной емкости батареи при параллельном соединении конденсаторов:

Ñ = åÑN ,

где С – емкость батареи конденсаторов при их параллельном соединении, Ф.

Энергия электрического поля конденсатора (Wэ, Дж) определяется по формуле:

= C ×U 2

WÝ 2 .

Порядок выполнения работы

1 Соберите цепь (рисунок 8.1).

Рисунок 8.1 – Схема электрической цепи при последовательном соединении конденсаторов

2 Определите значения емкостей и входного напряжения. Данные запишите в таблицу 8.1.

Т а б л и ц а 8.1 – Результаты измерений и вычислений при последовательном соединении

Измерение

Вычисление

U,

C1,

C2,

Q,

Q1,

Q2,

U1,

U2,

W1,

W2,

В

мкФ

мкФ

Кл

Кл

Кл

В

В

Дж

Дж

3 Соберите цепь (рисунок 8.2).

Рисунок 8.2 – Схема электрической цепи при параллельном соединении конденсаторов

24

25

4 Определите значения емкостей и входного напряжения. Данные запишите в таблицу 8.2.

Т а б л и ц а 8.2 – Результаты измерений и вычислений при параллельном соединении

Измерение

Вычисление

U,

C1,

C2,

U1,

U2,

Q1,

Q2,

Q,

W1,

W2,

B

мкФ

мкФ

B

B

Кл

Кл

Кл

Дж

Дж

5 Рассчитайте заряды, напряжения, энергию на каждом конденсаторе. Результаты запишите в таблицы 8.1 и 8.2.

Контрольные вопросы и задания

1Какая цепь называется электростатической?

2Как зависит величина емкости батареи от способа соединения конденсаторов?

3Как зависит величина заряда батареи от способа соединения конденсаторов?

4Как нужно изменить размеры одного плоского конденсатора, чтобы он мог заменить по емкости два таких же конденсатора, соединенных параллельно?

5Рассчитайте общую емкость цепи (рисунок 8.3), если С1 =

=С2 = … = С5 = 10 мкФ.

Рисунок 8.3 – Схема электрической цепи

Содержание отчета

1Название, цель работы, оборудование.

2Схемы цепей.

3Таблицы с результатами измерений и вычислений, ответы на контрольные вопросы.

4Выводы.

Литература [4–8]

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 9

Исследование магнитной цепи

Цель работы: исследовать параметры катушки с ферромагнитным сердечником.

Оборудование: амперметр, вольтметр, ваттметр, катушка индуктивности с ферромагнитным сердечником, автотрансформатор.

Краткие теоретические сведения

Напряженность магнитного поля цилиндрической катушки (Н, А/м) можно определить по формуле:

	H =	I × N	,	(9.1)
		l

где N – число витков катушки; l – длина магнитопровода, м. Зависимость между индукцией магнитного поля катушки с

сердечником (В, Тл) и напряженностью выражается кривой намагничивания:

В = ¦(Н).

Задаваясь разными значениями тока по формуле (9.1), можно определить соответствующие этим токам значения напряженности магнитного поля (Н), а исходя из кривой намагничивания – значение магнитной индукции (В).

Зная значения В, определяем величину магнитного потока в сердечнике для разных значений тока в катушке по формуле:

Ф = В·S,

(9.2)

где Ф – магнитный поток, Вб; S – площадь поперечного сечения сердечника, м2.

Порядок выполнения работы

1 Ознакомьтесь с приборами и оборудованием.

2 Соберите схему электрической цепи (рисунок 9.1).

3 С помощью автотрансформатора подайте в электрическую цепь напряжение.

4 С помощью амперметра измерьте значения тока для каждого значения напряжения (7 измерений). Данные запишите в таблицу 9.1.

26

27

	Рисунок 9.1 – Схема магнитной цепи
Таблица 9.1 – Результаты измерений и вычислений
Номер		Измерение			Вычисление
измерения		U, B	I, A	H, A/м	B, Tл	Ф, Вб
1
…
7

5 Для каждого значения тока I рассчитайте по формуле (9.1) напряженность Н: N = 100; l = 96 мм; S = 1225 мм2.

6 Используя данные кривой намагничивания В =¦(Н) для ферромагнитного материала сердечника (рисунок 9.2) или таблицы 9.2, определите значения магнитной индукции В для каждого значения Н. Результаты запишите в таблицу 9.1.

Рисунок 9.2 – Кривая намагничивания В = ¦(Н) для ферромагнитного материала сердечника

7 По формуле (9.2) вычислите для каждого значения магнитной индукции В величину магнитного потока Ф. Данные запишите в таблицу 9.1.

8 Постройте график зависимости магнитного потока Ф от тока I.

Т а б л и ц а 9.2 – Характеристика намагничивания сталей

			Марка стали					Марка стали
	В,	1211	1511	литая	пер-	В,	1211	1511	литая	пер-
		1212	1512	сталь	мен-		1212	1512	сталь	мен-
	Тл					Тл
					дюр					дюр
		1311					1311
			Н, А/м					Н, А/м
	0,10	-	40	80	57	1,00	502	300	920	97
	0,20	-	50	160	70	1,05	570	340	1004	100
	0,30	-	60	240	73	1,10	647	395	1090	105
	0,40	140	70	320	76	1,15	739	460	1187	110
	0,45	152	75	360	79	1,20	840	540	1290	115
	0,50	171	85	400	82	1,25	976	640	1430	120
	0,55	191	94	443	-	1,30	1140	770	1590	125
	0,60	211	110	448	85	1,35	1340	970	1810	132
	0,65	236	127	535	-	1,40	1580	1300	2090	140
	0,70	261	145	548	88	1,45	1950	1800	2440	150
	0,75	287	165	632	-	1,50	2500	2750	2890	162
	0,80	318	185	682	91	1,55	3280	3850	3430	180
	0,85	352	210	745	-	1,60	7370	5150	4100	200
	0,90	397	235	798	94	1,65	5880	6950	4870	225
	0,95	447	270	850	-	1,70	7780	8900	5750	260

Контрольные вопросы и задания

1 Как изменяется ток катушки в зависимости от изменения магнитного потока?

2 Почему магнитопровод изготавливают из магнитомягких материалов?

3 Может ли магнитный поток замыкаться по воздуху?

4 Как изменится электромагнитная сила, если магнитный поток вырастет в два раза?

5 Как уменьшить потери на вихревые токи?

Содержание отчета

1Название, цель работы, оборудование.

2Схемы цепей.

3Таблицы с результатами измерений и вычислений, графики зависимостей, ответы на контрольные вопросы.

4Выводы.

Литература [4–8]

28

29

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 10

Измерение параметров катушек индуктивности

Цель работы: измерить параметры катушек индуктивности; построить треугольники сопротивлений и мощностей.

Оборудование: амперметр, вольтметр, ваттметр, автотрансформатор, катушка индуктивности.

Краткие теоретические сведения

Явления, происходящие в цепях переменного тока, отличаются от процессов в цепях постоянного тока. В цепях переменного тока проявляются три параметра: сопротивление R, индуктивность L и емкость С, которые и вызывают в электрических цепях несовпадение по фазе напряжения и тока. Сдвиг фаз между U и I можно изобразить геометрически в виде векторных диаграмм.

Основной закон цепей переменного тока – закон Ома:

I = UZ ,

где I – ток в цепи, А; U – напряжение в цепи, В; Z – полное сопротивление цепи, Ом.

Z = R2 + X L2 ,

где R – активное сопротивление, Ом; ХL – реактивное индуктивное сопротивление, Ом.

К параметрам индуктивных катушек относятся активное сопротивление и индуктивность. Активное сопротивление зависит от длины (l, м), сечения катушки (S, мм2) и материала провода обмотки:

R = ρ Sl ,

где ρ – удельное сопротивление, (Ом·мм2)/м.

Индуктивность катушки зависит от ее конструкции: числа витков N, сечения провода, длины провода и магнитной проницаемости:

L = m0 × S × N 2 , l

где L – индуктивность катушки, Гн; μ0 = 4π·10–7 Гн/м – магнитная постоянная.

Полная мощность (S, В·А) рассчитывается по формуле:

S = U·I = P2 + Q2 ,

где Р – активная мощность; Q – реактивная мощность.

Порядок выполнения работы

1 Соберите цепь (рисунок 10.1) для каждой катушки в отдельности.

A W

V

R

L

Рисунок 10.1 – Схема электрической цепи переменного тока

2 Измерьте напряжение, ток в цепи, мощность. Результаты измерений запишите в таблицу 10.1.

Т а б л и ц а 10.1 – Результаты измерений и вычислений

	Катушка		Измерение				Вычисление
		U, В	I, А	P, Вт	R, Ом	XL, Ом	L, Гн	Q, вар	S, В·А
	Первая
	Вторая

3 Произведите необходимые расчеты, заполните таблицу 10.1.

4 Постройте треугольники сопротивлений и мощностей в масштабе.

Контрольные вопросы и задания

1 От чего зависит индуктивность катушки?

2 Как изменяются параметры катушки в зависимости от количества витков?

3 Как изменится ток в реальной катушке индуктивности, если в нее ввести железный сердечник?

4 Катушка имеет индуктивность 0,1 Гн. Определите индуктивное сопротивление этой катушки при частоте переменного тока 50 Гц.

5 Изобразите векторную диаграмму для активно-индуктив- ной нагрузки.

30

31

Содержание отчета

1Название, цель работы, оборудование.

2Схемы цепей.

3Таблицы с результатами измерений и вычислений, графики зависимостей, ответы на контрольные вопросы.

4Выводы.

Литература [4–8]

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 11

Изучение цепи переменного тока с активным сопротивлением и емкостью

Цель работы: исследовать свойства цепи переменного тока при последовательном соединении активного сопротивления и конденсатора; построить векторные диаграммы, треугольники сопротивлений и мощностей.

Оборудование: амперметр, вольтметр, реостат, конденсатор

С = 16 мкФ.

Краткие теоретические сведения

Напряжение, приложенное к конденсатору, затрачивается на преодоление емкостного сопротивления ХС. Падение напряжения на конденсаторе называется емкостным падением напряжения или реактивной составляющей напряжения (UС, В). Оно отстает по фазе от тока на 90° и определяется по формуле:

UС = I·XС,

где I – ток в цепи, А; ХС – емкостное сопротивление, Ом.

Порядок выполнения работы

1 Ознакомьтесь с приборами и оборудованием.

2Соберите схему (рисунок 11.1).

3Выполните измерения для двух значений токов при С =

=16 мкФ. Результаты измерений запишите в таблицу 11.1.

4Произведите расчеты по следующим формулам: R = UI2 ; XС

=UI1 ; Z = UI ; cos φ = ZR ; Q = I2·XС; S = I·U; UR = I·R; UС = I·XС.

Рисунок 11.1 – Схема электрической цепи переменного тока

Т а б л и ц а 11.1 – Результаты измерений

Номер			Измерение
измерения	U, B	U1, B	U2, B	I, А	P, Bт
1
2

5 По результатам расчетов заполните таблицу 11.2.

Т а б л и ц а 11.2 – Результаты вычислений

Номер					Вычисление
изме-	UR,	UC,	С,	XC,		R,		Z,	Q,	S,	cos φ
рения	B	B	мкФ	Ом		Ом		Ом	вар	ВА
1
2

6 Постройте векторные диаграммы напряжений в масштабе.

7 Постройте треугольники сопротивлений в масштабе.

8 Постройте треугольники мощностей в масштабе.

Контрольные вопросы и задания

1Какой конденсатор называется идеальным?

2Чему равно емкостное сопротивление конденсатора, если его включить в сеть постоянного тока?

3При частоте источника f1 = 50 Гц активное сопротивление равно емкостному. Затем чаcтота источника оказалась равной f2 =

=100 Гц. Как изменится угол сдвига фаз φ между током и напряжением?

32

33

Содержание отчета

1Название, цель работы, оборудование.

2Схемы цепей.

3Таблицы с результатами измерений и вычислений, графики, ответы на контрольные вопросы.

4Выводы.

Литература [4–8]

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 12

Изучение цепи переменного тока с активным сопротивлением и индуктивностью

Цель работы: исследовать свойства цепи переменного тока при последовательном соединении активного сопротивления и катушки индуктивности; построить векторные диаграммы, треугольники сопротивлений и мощностей.

Оборудование: амперметр, вольтметры, ваттметр, резистор, реостат, катушка индуктивности.

Краткие теоретические сведения

Каждая катушка индуктивности обладает активным и индуктивным сопротивлениями.

При последовательном соединении катушки и реостата активное сопротивление (R) цепи складывается из сопротивления катушки (Rк) и сопротивления реостата (Rp).

Порядок выполнения работы

1 Ознакомьтесь с приборами и оборудованием работы.

2 Соберите схему (рисунок 12.1).

Рисунок 12.1 – Схема электрической цепи переменного тока

3 Снимите показания приборов при двух значениях тока. Результаты измерений запишите в таблицу 12.1.

Т а б л и ц а 12.1 – Результаты измерений

Номер

Измерение

измерения

U, B

U1, B

U2, B

I, А

P, Bт

1

2

4 Произведите расчеты по следующим формулам: R =

P

;

I 2

U2

U1

X L

R2 =

; R1 = R - R2; ZК =

; XL =

; L =

;

Z Ê2 − R12

I

2p × f

I

UR1 = I·R1; UR2 = I·R2; UL = I·XL; cos j =

P

;

UR = U·cos j. За-

U ×

I

полните таблицу 12.2.

Т а б л и ц а 12.2 – Результаты вычислений

Номер

Вычисление

изме-

R,

R1,

R2,

ZК,

XL,

L,

UR1,

UR2,

UL,

UR,

cos

ϕ

рения

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

Гн

В

В

В

В

1

2

5 Постройте векторные диаграммы напряжений в масштабе.

6 Постройте треугольники сопротивлений в масштабе.

7 Постройте треугольники мощностей в масштабе.

Контрольные вопросы и задания

1 Какая из векторных диаграмм (а, б или в) соответствует цепи с идеальной катушкой индуктивности? Вращение против часовой стрелки.

а)

б)

в)

34

35

2 Укажите связь между активным, реактивным и полным сопротивлением.

3 Каковы особенности энергетических процессов в цепи с реальной катушкой?

4Как изменится реактивно-индуктивное сопротивление, если увеличить частоту?

5Напряжение на зажимах цепи с R и L равно U = 141 В. Определите UR и UL при нулевой частоте источника.

Содержание отчета

1Название, цель работы, оборудование.

2Схемы цепей.

3Таблицы с результатами измерений и вычислений, графики, ответы на контрольные вопросы.

4Выводы.

Литература [4–8]

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 13

Исследование цепи переменного тока при последовательном соединении катушки индуктивности и конденсатора

Цель работы: изучить неразветвленную цепь переменного тока, содержащую активное, индуктивное и емкостное сопротивления; построить векторные диаграммы, треугольники сопротивлений и мощностей.

Оборудование: амперметр, вольтметры, ваттметр, конденсатор, катушка.

Краткие теоретические сведения

При исследовании неразветвленных цепей переменного тока необходимо знать, что напряжение на активном сопротивлении совпадает по фазе с током, напряжение на индуктивности опережает ток на 90°, напряжение на емкости отстает от тока на 90°. Поэтому напряжения на отдельных участках неразветвленной цепи переменного тока складываются геометрически при помощи векторной диаграммы. При наличии реальных катушек и конденсаторов напряжения на них раскладываются на активные

и реактивные составляющие, и активные составляющие складываются арифметически, реактивные составляющие – алгебраически, и только потом определяется результирующее напряжение (U, В) как их геометрическая сумма:

U = ΣUa2 + ΣUp2 ,

где ΣUa – активные составляющие напряжений, В; ΣUр – реактивные составляющие напряжений, В.

Таким же образом складываются и сопротивления, и мощности.

Порядок выполнения работы

1 Соберите схему (рисунок 13.1).

Рисунок 13.1 – Схема электрической цепи

2 Изменяя емкость конденсаторной батареи, исследуйте два режима работы. Данные измерений запишите в таблицу 13.1, результаты расчетов – в таблицу 13.2.

3Произведите необходимые расчеты.

Та б л и ц а 13.1 – Результаты измерений

	Режим			Измерение
		U, B	U1, B	U2, B	I, А	P, Bт
	XL > XC
	XL < XC

Т а б л и ц а 13.2 – Результаты вычислений

Режим					Вычисление
	R,	Z,	ZК,	XL,	XC,	UR,	UL,	QL,	QС,	S,	cos ϕ
	Ом	Ом	Ом	Ом	Ом	В	В	вар	вар	ВA
XL > XC
XL < XC

36

37

4 Постройте векторные диаграммы напряжений в масштабе

для случаев: а) XL > XС; б) XС > XL.

5 Постройте треугольники сопротивлений в масштабе для

случаев: а) XL > XС; б) XС > XL.

6 Постройте треугольники мощностей в масштабе для слу-

чаев: а) XL > XС; б) XС > XL.

Контрольные вопросы и задания

1 Как изменяется угол ϕ при изменении реактивного сопротивления?

2 Как изменяется сила тока при изменении реактивного сопротивления?

3 Как будут изменяться XL и XС с увеличением частоты? Ответ подтвердите формулами.

Содержание отчета

1Название, цель работы, оборудование.

2Схемы цепей.

3Таблицы с результатами измерений и вычислений, графики, ответы на контрольные вопросы.

4Выводы.

Литература [4–8]

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 14

Исследование цепи переменного тока при параллельном соединении катушки индуктивности и конденсатора

Цель работы: изучить разветвленную цепь переменного тока, содержащую реальную катушку индуктивности и идеальный конденсатор; построить векторные диаграммы, треугольники проводимостей и мощностей.

Оборудование: амперметры, вольтметр, ваттметр, резистор, конденсатор, катушка индуктивности.

Краткие теоретические сведения

При исследовании разветвленных цепей переменного тока необходимо знать, что ток в активном сопротивлении совпадает по фазе с напряжением, ток в индуктивности отстает по фазе от

напряжения на 90°, ток в емкости опережает напряжение по фазе на 90°. Поэтому токи в отдельных ветвях складываются геометрически при помощи векторной диаграммы. При наличии в цепи реальных катушек и конденсаторов токи в них раскладываются на активные и реактивные составляющие, активные составляющие складываются арифметически, реактивные составляющие – алгебраически, и только потом определяется ток в неразветвленной части цепи как их геометрическая сумма:

I = (ΣIa )2 + (ΣIp )2 ,

где I – ток в неразветвленной части цепи, А; ∑Ia – активные составляющие токов, А; ∑Ip – реактивные составляющие токов, А.

Таким же образом складываются проводимости отдельных ветвей и мощности.

Порядок выполнения работы

1 Соберите цепь (рисунок 14.1). Для двух режимов снимите показания. Заполните таблицу 14.1.

Рисунок 14.1 – Схема электрической цепи переменного тока

2 При отключенном ключе по показаниям приборов рассчитайте параметры катушек (R, L) и угол сдвига фаз между током и напряжением.

3 При замкнутом ключе рассчитайте емкость конденсатора. Результаты запишите в таблицу 14.2.

4 Произведите расчеты по следующим формулам: ZК = U ;

I1

; XС =

U ;

R

X L

;

1

;

XL =

ZÊ2 − R2

g =

;

bL =

bС =

ZÊ2

I2

ZÊ2

X C

38

39