Часть 2

1. Собрать схему (рис. 6)

2. Записать технические данные измерительных приборов и аппаратов в соответствующую таблицу протокола.

3. Определить цену деления приборов.

4. После тщательной проверки схемы студентами и преподава­телем, предупредив всех членов бригады, произвести включение схемы.

Первый опыт произвести при отключенных конденсаторах. Как и в предыдущем случае, этот опыт позволяет определить активное R_к и индуктивное X_к сопро­тивления катушки, которые в последующих опытах остаются неизмен­ными. В последующих опытах следует последовательно подключать конденса­торы, набранные в батарею, и добиться резонанса (или состояния, близкого к нему). В момент резонанса (резонанса токов) показания амперметра в неразветвлен­ной части цепи минимальны.

Результаты расчетов записать в таблицу 5.

Таблица 5.

№	Измерения					Вычисления
1
2
3
4
5

5. Обработка результатов опытов. Все параметры катушки индуктивности определяются из первого опыта при I_C = 0. Эти параметры практически являются постоянными:

Z_к=U/I_к; R_к = P/I_к²; X_к= ; b_к = X_к/Z_к²;

cosφ_к= R_к/Z_к = P/(UI_к).

7. Далее, для последующих опытов определяем:

X_C = U/I_С ; b_c = 1/X_C ; R = U/I_R; Z = U/I;

Y = 1/Z ; cos φ =P/(UI) ; X_C = 1/( 2πƒC); C = 1/( 2πƒ X_C);

ƒ= 50 Гц.

8. Построить в одной координатной системе графики зависимостей I, cos  = f(C).

9. Построить в масштабе векторные диаграммы до резонанса, в момент резонанса и после резонанса.

Построение векторных диаграмм

Построение векторной диаграммы начинают с вектора напряжения, так как напряжение является величиной постоянной при параллельном соединении.

Для построения векторной диаграммы необходимо выбрать масштабы по напряжению и по току. Вектор напряжения в выбранном масштабе откладываем горизонтально (рис. 8 и 9). Вектор тока в катушке Iк отстает от вектора напряжения на угол φ_к. Его строят под соответствующим углом в сторону отставания от вектора напряжения.

Вектор тока в цепи с активным сопротивлением R (рис. 8) совпадает по фазе с напряжением. Вектор тока в цепи с конденсаторами (рис. 9) откладывают в масштабе в сторону опережения на угол 90°относительно вектора напряжения. Ток в неразветвленной части схемы находится в результате геометрического суммирования векторов токов отдельных ветвей

;

.

Угол, образовавшийся между вектором тока в неразветвленной части схемы и напряжением должен быть равен расчетному углу φ.

6. Подготовить отчет по работе.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Показать, как вычислить R_нг , R_к и L _к по показаниям приборов (рис. 6).

2. Показать, как вычислить величину емкости C и cos по показаниям приборов (рис. 7).

3. Как будет изменяться коэффициент мощности cos для всей цепи при изменении R_нг?

4. Объяснить построение векторной диаграммы для цепи, представленной на рис. 6.

5. Какое явление называется резонансом токов?

6. При каком соотношении параметров цепи на рис. 7 в цепи возможен резонанс токов?

7. Каковы следствия резонанса токов?

8. С помощью каких приборов, и по каким признакам можно опытным путем определить наступление резонанса токов?

9. Где используется компенсация реактивной мощности и для чего?

10. Как определить емкость батареи конденсаторов для повышения коэффициента мощности до единицы – cos  = 1?

11. Будет ли ваттметр изменять свои показания при изменении величины емкости в схеме на рис. 7.

12. Запишите выражение для определения тока в общей цепи схемы на рис. 6.

13. Поясните построение векторных диаграмм для схемы на рис. 7