Іі часть

1. Описание экспериментальной установки

Экспериментальная установка содержит лабораторный автотрансформатор ТV, вольтметр РV, подключённый ко вторичным зажимам лабораторного автотрансформатора ТV, амперметр РА, включённый последовательно с двумя одинаковыми согласно соединёнными индуктивно связанными реальными катушками индуктивности К1 и К2 и ваттметр РW. Для коммутации цепи предусмотрен выключатель SА.

П ринципиальная электрическая схема экспериментальной установки приведена на рисунке 3.

Рисунок 3 – Принципиальная электрическая схема экспериментальной установки.

Для сборки схемы необходимо иметь 12 проводников (на схеме обозначены номерами 1-12).

2. Расчётная схема экспериментальной установки

При составлении расчётной схемы приняты следующие допущения:

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

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

Т огда расчётная схема экспериментальной установки имеет вид, приведенный на рисунке 4.

Рисунок 4 – Расчётная схема экспериментальной установки.

На схеме введены следующие условные обозначения:

u – мгновенное напряжение на зажимах цепи, В;

i – мгновенный ток в электрической цепи, А;

r – активное сопротивление катушки, Ом;

L₁ – индуктивность первой катушки, Гн;

e_L1 – мгновенная э.д.с. самоиндукции первой катушки, В;

e_М1 – мгновенная э.д.с. взаимной индукции первой катушки, В;

u_r1 – мгновенное напряжение на активном сопротивлении первой катушки, В;

u₁ – мгновенное напряжение на зажимах первой катушки, В;

L₂ – индуктивность второй катушки, Гн;

e_L2 – мгновенная э.д.с. самоиндукции второй катушки, В;

e_М2 – мгновенная э.д.с. взаимной индукции второй катушки, В;

u_r2 – мгновенное напряжение на активном сопротивлении второй катушки, В;

u₂ – мгновенное напряжение на зажимах второй катушки, В;

М – взаимная индуктивность катушек, Гн.

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 3.

Таблица 3

№ п/п	Условия проведения эксперимента	Показания приборов
		PV, В	РА, А	PW,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 расчётных данных первой части работы эквивалентное активное сопротивление катушек, используя выражение:

r_э = r₁ + r₂ .

3.7 Определить с помощью экспериментальных данных эквивалентное полное сопротивление катушек, используя запись закона Ома для участка цепи:

.

3.8 Определить с помощью экспериментальных и расчётных данных эквивалентное индуктивное сопротивление катушек, используя выражение:

.

3.9 Определить с помощью экспериментальных и расчётных данных эквивалентную индуктивность катушек, используя выражения:

,

,

.

3.10 Определить с помощью расчётных данных взаимную индуктивность катушек, используя выражения:

L_э = L₁ + L₂ + 2М.

3.11 Определить с помощью экспериментальных и расчётных данных реактивное сопротивление взаимной индуктивности катушек, используя выражения:

,

,

.

3.12 Результаты расчётов занести в таблицу 4.

Таблица 4

№ п/п	Физические величины, характеризующие цепь
	I, A	U, B	Р, Вт	rЭ, Ом	zЭ, Ом	xLЭ, Ом	LЭ, Гн	М, Гн	хМ, Ом
1