Цель: экспериментальная проверка основных теоретических соотношений

в цепи переменного тока при последовательном включении активного и

реактивного сопротивления.

Лабораторная работа выполняется на стенде ЛСЭ-2 с использованием:

Блока включения, состоящего из: а) вольтметра; б) автотрансформатора, обеспечивающего напряжение 0..250 В.

1. Блока резисторов.

2. Блока индуктивностей.

3. Блока конденсаторов.

4. Блока «Коммутатор».

5. Блока «Фазометр».

Кроме приборов стенда используется:

1. Вольтметр.

2. Осциллограф.

3. Тестер в качестве амперметра.

4. Два вольтметра с пределом измерения до 100 В.

5. Соединительные провода.

Блок «Фазометр»:

Таблица 2.1

Измеренные величины
№	U, В	UR, В	Uk, В	UC, В	I, А	P, Вт	(град.)
1	50	15	40,3		0,46	16	48
2	50	15	42		0,26	9	16
3	50	10	41		0,36	14	34
4	50	13	39,4		0,47	17	30
5	50	16		47,6	0,24	25	80
6	50	39		31,8	0,15	7	42
7	30	44		24,1	0,17	8	30
8	30	21		19,5	0,18	9	22

i R i(t) R

U_R U_R

U U U_C C

U_L L

Таблица 2.2

Расчетные величины (для цепи R, C)
№	XC, Ом	C, мкФ	Cos()	Q, ВАР	S, ВА
1	210,8	15,18	0,173	12,144	14
2	212	15,09	0,743	4,77	7,5
3	141,7	22,58	0,866	4,097	8,5
4	108,3	29,54	0,927	3,51	9

X_C = U_C/I  = 2**f

Q = X_C*I² = U_C*I f = 50 Гц

S = U*I  = 2**50 = 314.159 рад/с

C = 1/X_C*

Таблица 2.3

Расчетные величины(для цепи R, L)
№	Zk, Ом	R, Ом	Rk, Ом	Xk, Ом	Lk, Ом	Cos()	Q, ВАР	S, ВА
1	93.47	220	32.6	87.6	0.28	0.669	18.54	23
2	296.46	110	93.75	281.25	0.89	0.961	6.72	8
3	131.87	0	31.25	128.12	0.4	0.829	13.12	16
4	112.12	0	35.13	106.48	0.34	0.866	14.58	18.5

Z_k==

L=

U_Lk=LI=

U_Rk=

U_Lk1=20.24 В U_Rk1=34.64 В

U_Lk2=23,74 В U_Rk2=34,64 В

U_Lk3=12,72 В U_Rk3=38,98 В

U_Lk4=15,49 В U_Rk4=36 В

Z_k =

R_k = U_R/I

X_k = U_k/I

L_k =X_k/

Q = X_k*I² = U_k*I

S = U*I

Выводы: Сняв результаты эксперимента и рассчитав теоретические соотношения в цепях R-L и R-C, мы заметили, что при уменьшении сопротивления в цепи R-L напряжение на сопротивлении будет уменьшаться и тем самым увеличивается напряжение на катушке, а при увеличении индуктивности напряжение на катушке увеличивается. При увеличении сопротивления в цепи R-C напряжение на сопротивлении увеличивается и тем самым уменьшается ёмкость конденсатора. При уменьшении ёмкости напряжение на конденсаторе уменьшается, а напряжение на сопротивлении увеличивается.

При уменьшении активного сопротивления в цепи R-L угол, равный разности начальных фаз между входным напряжением и током, увеличивается и стремится к /2. При увеличении индуктивности в той же цепи угол уменьшается. При увеличении сопротивления в цепи R-C угол, равный разности начальных фаз между входным напряжением и током, увеличивается и стремится к нулю. При уменьшении ёмкости угол также уменьшается. На осциллографе мы наблюдали осциллограмму зависимости напряжения и тока от угловой частоты. Вектор напряжения на реактивном сопротивлении опережает вектор тока на угол /2.