4. Опис дослідної установки і схема досліду

В склад дослідної установки входять :

- реостат з опором 0..100 Ом на струм до 5 А;

- магазин конденсаторів на ємності 0.5; 1; 2; 4; 8; 16; 32; 64 мкФ;

• котушка на 127/220 В з розбірним осердям з електротехнічної сталі

(входять комплект розбірного лабораторного трансформатора 220/127/6 В);

- амперметр з вех межами вимірювання 0 … 1 А;

- фазометр.

- вольтметр 0… 250 В.

Живлення установки здійснюється від регульованого трансформатора

0..250 В, укомплектованого вольтметром з межею вимірювання 250 В.

I

L

V

~220В

*

Рис.8



С

*

A

R

U_L

U_C

U_R

V

U

V

Дослід проводиться в умовах, наближених до реальних в електричних мережах, тобто при незмінній частоті і напрузі мережі і при зміні параметра одного з реактивних елементів кола (ємності батареї конденсаторів). Дослід проводиться при стрибкоподібній зміні ємності в 2 рази від 1 до 64 мкФ, що відповідає зміні опору кола від активно-ємнісного до активно-індуктивного, і переходом через чисто активний в резонансному режимі.

Параметри котушки підібрано так, що при певному значенні ємності батареї конденсаторів режим роботи кола близький до резонансного. Точна настройка в резонанс досягається зміною сили струму в колі. Внаслідок цього має місце плавна зміна в невеликих межах індуктивності котушки з феромагнітним осердям. Таку котушку можна вважати лінійною лише в першому наближенні; в даному випадку L = L (І). Зміна сили струму регулюється або зміною напруги U на вході кола, або зміною опору R реостата.

5. Завдання для проведення досліду і обробки результатів

1 . Скласти коло за схемою рис.8

2. Виставити значення напруги U в межах 150-200 В.

3. Змінюючи ємність батареї конденсаторів, досягти мінімального значення кута зсуву фаз   _u_i.

4. В невеликих межах змінюючи вхідну напругу U або опір реостата R, встановити резонансний режим роботи кола. При цьому  =0, X_L=X_C. Покази всіх приладів і значення ємності С=С_рез занести в таблицю.

5. За даними, одержаними при виконанні п. 4, побудувати векторну діаграму напруг і знайти значення індуктивності L та опору котушки R_К.

6. Залишаючи незмінним значення вхідної напруги U та опору реостата R, змінити вдвічі ємність батареї конденсатора С в бік збільшення. Покази приладів і значення ємності конденсатора занести в таблицю.

7. Повторити всі операції за пунктом 6 аж до досягнення значення ємності

С= 64 мкФ. Далі ці ж операції повторити при зміні ємності від С =С_рез до С=0,5 мкФ.

8. За даними таблиці побудувати графіки залежності U_L, U_C, U_R, I, U_LC,  від С/Срез. Для зручності побудови графіка по осі абсцис відкладати величину

log₂ C/ Срез, враховуючи те, що ємність батареї змінюється стрибкоподібно в 2 рази.

8. Зробити висновки по роботі.