Министерство образования и науки РФ

Кафедра

«Теоретические основы электротехники»

Лабораторная работа№4

«Исследование линейной электрической цепи переменного тока»

Выполнили: студенты

Электромеханического факультета

Проверил: преподаватель

Федоров В. Н.

Псков

2012

1. Цель работы

Экспериментальная проверка основных соотношений, связывающих напряжения, токи и мощности в линейной цепи при синусоидальном источнике напряжения и различном соединении параметров цепи. Сопоставление опытных и расчетных данных.

2. Лабораторная установка

Измерительная схема представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Измерительная схема.

Перечень использованного оборудования и приборов и их паспортные данные приведены в таблице 1.

Наименование	Тип	Предел измерения	Цена деления	Класс точности
Амперметр
Вольтметр
Ваттметр
Фазометр

3. Результаты измерений и вычислений

3.1. Исследование цепи при последовательном соединении.

Схема нагрузки представлена на рисунке 2.

3.1.1. Опытные и расчетные данные.

Результаты измерений параметров цепи при различных нагрузках приведены в таблице 2.

Рисунок 2 – Нагрузки.

Таблица 2.

Вид нагрузки	Измерено				Вычислено
	U, В	I, А	P	φ	Z	R	XL	XC	L	C
R	37,5	1	38	0	37,5	38	–	–	–	–
L	64	1	30	62	64	30	56,53	–	0,18	–
C'	156	0,5	2	-88	312	8	–	311,90	–	10,21
C''	50	0,5	0,4	-86	100	1,6	–	99,99	–	31,85
RLC'	134	0,5	18,5	-74	268	74	–	257,58	–	12,36
RLC''	40.5	0,5	16,5	-34	81	66	–	–	–	–

Результаты измерения падений напряжения на каждом элементе при последовательном соединении приведены в таблице 3.

Таблица 3.

	UR	UL	UC	U
RLC'	57	97	153	134
RLC''	5	33	49	40,5

Полное сопротивление цепи Z вычислено по формуле:

;

Пример вычисления:

Активное сопротивление цепи R вычислено по формуле:

Пример вычисления:

Эквивалентное реактивное сопротивление вычислено по формуле:

Пример вычисления:

Характер эквивалентного реактивного сопротивления (ёмкостный или индуктивный) определяется по знаку угла φ (положительное значение φ соответствует индуктивной нагрузке, отрицательное – ёмкостной).

По вычисленному эквивалентному реактивному сопротивлению цепи вычислим величину эквивалентной индуктивности/емкости.

Для вычисления индуктивности воспользуемся формулой для индуктивного сопротивления: .

Пример вычисления: .

Емкость вычислим аналогично: .

Пример вычисления: .