3.Описание лабораторной установки.
На лабораторном стенде (рис.6.15 и 6.17) смонтированы: катушка индуктивности, конденсаторная батарея с тумблерами включения отдельных конденсаторов, измерительные приборы.
Вольтметр V1 измеряет сетевое напряжение, амперметр А1 - ток, потребляемый схемой из сети, амперметр А2 - ток катушки при параллельном соединении потребителей, вольтметр V2 - напряжение на катушке при последовательном соединении, амперметр А3 - ток конденсаторной батареи при параллельном соединении, вольтметр V3 - напряжение на конденсаторной батарее при последовательном соединении потребителей.
Катушка индуктивности выполнена из провода, обладающего активным сопротивлением. Для удобства анализа можно считать, что катушка состоит из последовательно соединенных индуктивности L и активного сопротивления R.
Лабораторный стенд подключается к сети с помощью трехполюсных выключателей QS1 и QS2 и защищен автоматическими выключателями QF1 QF2.
Указания к выполнению работы.
Вычертите принципиальные схемы соединений (рис.6.14 и 6.16) и таблицы 4.1, 4.2 (оставив в таблицах для записи результатов 10-11 строк).
Исследование последовательной цепи:
4.2.1. По принципиальной (рис.6.14) и монтажной (рис.6.15) схемам произведите монтаж на стенде.
4.2.2. При емкости батареи, равной нулю (все выключатели конденсаторов находятся в верхнем положении), включите выключатель QS1 и запишите показания приборов в таблицу 6.1;
- включите конденсатор емкостью 10 мкФ (емкость параллельно включенных конденсаторов равна сумме емкостей) и запишите показания приборов. Увеличивая емкость на 4-6 мкФ при каждом последующем включении, записывайте показания приборов;
- при подходе к резонансу, начиная с емкости 25 мкФ, увеличивайте емкость при каждом включении на 1-2 мкФ, что позволит более точно определить момент наступления резонанса.
Рис.614. Принципиальная схема последовательного соединения.
Рис.6.15. Монтажная схема последовательного соединения.
4.2.3. Постройте по данным таблицы 6.1. график функции I = F (C), отметив на нем момент резонанса.
Таблица 6.1
Результаты измерений последовательного соединения
Номер вклю-чений |
Частота тока в сети, Гц |
Напряже-ние сети, U1, В |
Емкость конденса-торной батареи С, мкФ |
Ток в цепи I1, А |
Напряже-ние на катушке U2, В |
Напряже-ние на конденса-торах U3, В |
|
|
|
|
|
|
|
4.3. Исследование параллельной цепи.
4.3.1. По принципиальной (рис.6.16) и монтажной (рис.6.17) схемам произведите монтаж на стенде.
Рис.6.16. Принципиальная схема параллельного соединения.
Рис.6.17. Монтажная схема параллельного соединения.
4.3.2. При емкости батареи, равной нулю, включите выключатель QS2 и запишите в таблицу 6.2 показания приборов;
- включите конденсатор емкостью 10 мкФ и запишите показания приборов;
- увеличивая емкость на 4-6 мкФ при каждом последующем включении, записывайте показания приборов;
- при подходе к резонансу увеличивайте емкость при каждом включении на 1-2 мкФ, что позволит точно определить наступление резонанса.
Таблица 6.2