2. Программа работы

1. Экспериментальная часть

1. Замерить активное сопротивление катушки r_k (переключатель катушки установить в третье положение) цифровым прибором Щ 4313 и после этого собрать исследуемую электрическую цепь, изображенную на рис. 15. Для измерения напряжения используется комбинированный многопредельный цифровой прибор Щ 4313 (предел измерения 20 В). Измерение тока осуществляется путем измерения падения напряжения (предел измерения 200 mB) на калиброванных сопротивлениях . Таким образом, величина тока, протекаемого в ветви с , численно равна падению напряжения на сопротивлении , так как , поэтому . Следовательно на пределе измерения 200 mB показание прибора будет равно величине тока в миллиамперах (мА).

Для исследования применяется электронный осциллограф типа С1 – 137, который позволяет наблюдать синусоидальные кривые напряжений и тока, измерить их амплитуду и фазовый сдвиг.

2. После проверки схемы преподавателем подать на стенд синусоидальное напряжение от источника порядка 10 В частотой 100 – 200 Гц (частоту и напряжение установить на генераторе ГЗ – 34 по заданию преподавателя). Измерить ток , падения напряжения на участках ad - U, ab - U_r, bc - U_k, cd - U_c для двух случаев: - при емкости ; - при емкости (включен выключатель В₁). При переключении режимов работы подстраивать заданное напряжение по величине.

Р езультаты измерений представить в виде табл.1.

Таблица 1

Характеристика Режима	Измерено
	U	Ur	Uk	Uc	I	rk
	В	В	В	В	мА	Ом
С=С1
С=С1+С2

Продолжение таблицы 1

Вычислено
r1	r	zk	xk	xc	z	Lk	C
Ом	Ом	Ом	Ом	Ом	Ом	Гн	мкФ

Продолжение таблицы 1

Вычислено
Ом		град.	Вт	ВА	ВАр		град.

По результатам измерений убедиться в том, что в отличие от цепи постоянного тока уравнение второго закона Кирхгофа, для замкнутого контура справедливо здесь для векторных (комплексных) величин напряжений, т. е.

или

3. Проанализировать кривые тока и напряжения на участках цепи ab, bc, cd, ad, наблюдая их на экране осциллографа.

Для этого провода от осциллографа поочередно присоединять ко всем участкам цепи и обратить внимание на амплитуду и фазовый сдвиг напряжений. Учитывая, что напряжение и ток на активном сопротивлении R₁ (участок ab) совпадают по фазе, исследовать относительно их величину и фазовый угол кривых напряжения на индуктивной катушке (участок bc) и конденсаторе (участок cd).

4. Замерить активное сопротивление катушки r_k (переключатель катушки установить в третье положение) и сопротивление резистора цифровым прибором Щ 4313, после этого собрать и электрическую цепь, изображенную на рис. 16. Для измерения напряжения используется комбинированный многопредельный цифровой прибор Щ 4313 (предел измерения 20 В). Измерение тока осуществляется путем измерения падения напряжения (предел измерения 200 mB) на калиброванных сопротивлениях . Таким образом, величина тока, протекаемого в ветви с , численно равна падению напряжения на сопротивлении , так как , поэтому . Следовательно, на пределе измерения 200 mB показание прибора будет равно величине тока в миллиамперах (мА).

2.1.5.После проверки схемы преподавателем подать на стенд синусоидальное напряжение от источника порядка 10 В частотой 100 – 200 Гц (частоту и напряжение установить на генераторе ГЗ – 34 по заданию преподавателя).

И сследовать схему при трех режимах работы:

• при работе только одной ветви с резистором и катушкой (выключатели В₁ и В₂ выключены);

• при включении параллельной ветви с конденсатором емкостью С₁ (выключатель В₁ включен);

• при включении еще одного конденсатора емкостью С₂ (выключатели В₁ и В₂ включены). При переключении режимов работы подстраивать заданное напряжение по величине.

Результаты измерения сопротивлений, напряжения и токов для указанных режимов занести в табл. 2.

При выполнении лабораторной работы необходимо обратить внимание:

• как изменяется ток в неразветвленной части цепи при включении конденсаторов и изменении их емкости;

• как изменяются токи и при включении конденсаторов и изменении их емкости;

• что в отличии от цепи постоянного тока уравнение для узла цепи по первому закону Кирхгофа справедливо здесь для векторных (комплексных) величин токов, т. е.

или .

Таблица 2

Характеристика режима	Измерено
	В	мА	мА	мА	Ом	Ом
С=0
С=С1
С=С1+С2

Продолжение таблицы 2

Вычислено
Ом	Ом	Ом	Ом	-	А	А

Продолжение таблицы 2

Вычислено
А	А	ВА	Вт	ВАр	-	град.