ФБТ БИ 2курс / ЛР_3

Національний технічний університет України

‘‘Київський політехнічний інститут’’

кафедра теоретичної електротехніки

Лабораторна робота № 3

Коло однофазного синусоїдного струму з послідовно з’єднаними активними і реактивними опорами

Виконав: студент гр.

			факультету
			(ПІБ)
Прийняв:			(ПІБ)
			(підпис)
„		„	20 р.

м. Київ

М е т а р о б о т и: дослідити коло змінного струму при послідовному з’єднанні лінійних опорів; дослідити явище резонансу напруг; навчитися вираховувати параметри кола і будувати за даними дослідів векторні діаграми.

П о р я д о к в и к о н а н н я р о б о т и 1.Ознайомитися з вимірювальними приладами та апаратами, які застосовують у роботі.

Записати їх паспортні данні в таблицю 1.
					Таблиця 1
№	Прилади	Позн.	Вимірю-	Клас	Межа	Шкала	Ціна	Прим
п/	і	в	вальний	точ-	вимірювання		ділення
п	апарати	схемі	механізм	ності	або номінальні
			або тип		параметри
1.
2.
3.
4.
5.
6.

2.Скласти відповідно до рис.1 схему послідовного з’єднання двох активних опорів r1 і r2.

3.Встановити в колі струм, величину якого визначить керівник занять, і виміряти величини, наведені у таблиці 2.

Таблиця 2

Дані вимірювань

Результати обчислень

I

U

U1

U2

P

P1

P2

r

r1

r2

cos

А

В

Вт

Ом

д/од

3.У схемі за рис.1 замінити опір r2 котушкою з активним опором rк та індуктивністю L (рис.2). Провести вимірювання величин відповідно до таблиці 3.

4.У схемі за рис.2 котушку замінити конденсатором (рис.3). Величину ємності встановити за вказівкою керівника.

Виміряти величини, наведені в табл.4

Таблиця 3

Дані вимірювань

I

U

U1

U2

P

P1

P2

A

B

Вт

Результати обчислень

котушка

усе коло

zK

rK

xK

cos K

L

z

r

UA

UP

cos

Ом

д/од

Гн

Ом

В

д/од

					Таблиця 4
			Дані вимірювань
I	U	U1		U2		P		P1	P2
A		B						Вт
			Результати обчислень
конденсатор						усе коло
xC	C	r		z		UA		UP	cos
Ом	мкФ		Ом			В			д/од

5. Скласти відповідно до рис.4 коло, у складі якого послідовно ввімкнені котушка і конденсатор.

П р и м і т к а. Враховуючи можливість виникнення великих напруг, дослідження кола треба провадити при заниженій на затискачах схеми напрузі U=50в.

I	A	*	r1	r2
FU		* W
			U1	U2
		U
		V
FU
		Рис. 1
I	A	*	r1	rк	L
FU		* W
			U1		U2
		U
		V
FU
		Рис. 2
I		*	r1		C
	A
FU		* W
			U1		U2
		U
		V
FU
		Рис. 3

A	*	*
		W
FU
			C
V			V2
50 B
FU		rк	L

V1

Рис. 4 6. Змінюючи величину ємності ступенево в межах від С = 0 до С = Смах, виміряти величини

відповідно до табл. 5.

Межі зміни ємності визначає керівник занять відповідно до параметрів схеми. Особливу увагу звернути на резонанс напруги при С = С0.

						Таблиця 5		Результати обчислень
№			Дані вимірювань				P
	C	I	U	U1	U2			cos		xc
пор.	мкФ	А		В			Вт	д/од	градуси	Ом
1
2
3
4
5
6
7
8

О п р а ц ю в а н н я р е з у л ь т а т і в в и м і р ю в а н ь

1.Аналітично визначити величини, що у табл.2, 3, 4, 5.

2.Побудувати в масштабі відповідно до даних таблиць 2, 3, 4 векторні діаграми. За даними

табл. 5 побудувати векторні діаграми для випадків: С = С0 ,С > C0 , C < C0 . Вказати масштаби для напруги і струму.

3. За даними	табл. 5 побудувати в масштабі на одному рисунку графіки залежностей:
I = f(C), cos	= f(C), =f(C).

4. За даними табл. 2, 3, 4 написати в комплексній формі вирази опорів котушки, реостата та конденсатора. Дати короткі висновки про виконану роботу.

З а п и т а н н я і з а в д а н н я д л я с а м о п е р е в і р к и

1.Використовуючи результати вимірювань, показати, як виконується другий закон Кірхгофа для дійсних значень напруг.

2.Показати, як за показами приладів обчислено r, L і C.

3.Пояснити принцип побудови векторних діаграм для окремих випадків кіл r, L і C та для послідовного з’єднання. Активними витратами в конденсаторі знехтувати.

4.Зобразити і проаналізувати, використовуючи відповідні формули, графік I = f(C), cos =

f(C), = f(C).

5.Навести якісні і кількісні умови, при яких виникає резонанс напруг.

6.У чому небезпека резонансу напруг?

Іcos

901,0

0,9

	70	0,8
	50	0,7
	30	0,6
	10	С
	0	0,5
	-10	мкФ
		0,4
	-30	0,3
	-50	0,2
	-70	0,1
	-90	С
		мкФ

Векторні

діаграми

mU =

В/см, mI =

А/см

Векторні діаграми

mU = В/см, mI = А/см