Лабораторная работа № 5.1 «Исследование катушки в цепи переменного синусоидального тока символическим (комплексным) методом»

1. Описание экспериментальной установки

Экспериментальная установка содержит лабораторный автотрансформатор ТV, вольтметр РV, подключённый ко вторичным зажимам лабораторного автотрансформатора ТV, амперметр РА, включённый последовательно с реальной катушкой индуктивности К и ваттметр РW. Для коммутации цепи предусмотрен выключатель SА.

П ринципиальная электрическая схема экспериментальной установки приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Принципиальная электрическая схема экспериментальной установки.

Для сборки схемы необходимо иметь 11 проводников (на схеме обозначены номерами 1-11).

2. Расчётная схема экспериментальной установки

При составлении расчётной схемы приняты следующие допущения:

1. сопротивления соединительных проводов, амперметра токовой обмотки ваттметра и выключателя приняты равными нулю;

2. сопротивления вольтметра и обмотки напряжения ваттметра приняты равными бесконечности.

Тогда расчётная схема экспериментальной установки имеет вид, приведенный на рисунке 2.

Рисунок 2 – Расчётная схема экспериментальной установки.

На схеме введены следующие условные обозначения:

– комплекс действующего значения напряжения на зажимах цепи, В;

– комплекс действующего значения тока в электрической цепи, А;

r – активное сопротивление катушки, Ом;

L – индуктивность катушки, Гн;

– комплекс действующего значения напряжения на активном сопротивлении катушки, В;

– комплекс действующего значения напряжения на индуктивности катушки, В.

3. Задания по выполнения экспериментального исследования

3.1 Собрать принципиальную электрическую схему цепи.

3.2 Включить установку на переменное напряжение с частотой 50 Гц.

3.3 Снять показания приборов, результаты занести в таблицу 16.

Таблица 1

№ п/п	Условия проведения эксперимента	Показания приборов
		U, В	I, А	P, Вт
1	Выключатель SА замкнут

3.4 Определить с помощью экспериментальных данных действующее значение напряжения на зажимах катушки.

3.5 Определить с помощью экспериментальных данных действующее значение силы тока в катушке.

3.6 Определить с помощью экспериментальных данных активную мощность, потребляемую катушкой.

3.7 Определить с помощью экспериментальных данных модуль комплекса действующего значения силы тока в катушке.

3.8 Определить с помощью экспериментальных данных аргумент комплекса действующего значения силы тока в катушке, приняв начальную фазу приложенного напряжения равной нулю, используя выражения:

;

_i = _u –  = –  .

3.9 Записать комплекс действующего значения силы тока в трёх формах: показательной, алгебраической, тригонометрической, используя выражения:

;

;

.

4.10 Результаты расчётов занести в таблицу 2.

Таблица 2

№ п/п	Физические величины, характеризующие цепь
	I, A	U, B	Р, Вт	i, град	, А (показательная форма)	, А (алгебраическая форма)	, А (тригонометрическая форма)
1