3.4. Порядок выполнения работы.

1. Ознакомиться с моделью стенда и порядком проведения измерений.

2. Подготовить исходные материалы для составления отчета по работе:

3. Включить компьютер и открыть файл «Lab.3.»

4. Вычертить функциональную схему стенда с экрана монитора, обозначив на схеме вольтметры и амперметры слева направо через V₁ ,А₂ ,V₃ ,V₄ ,V₅ ,V_6.

5.Провести исследования резонанса напряжений. Для этого необходимо установить величину резистора, равной R =10 Оhm или R =1.0 Оhm, а величину индуктивности, равной 100mH. Записать показания всех измерительных приборов для каждого величины емкости С в таблицу 3.1.

Таблица 3.1

Измерено

Вычислено

Величины

U

I

Р

φ

Uк

UC

ZК

Z

R

XL

XC

Q

UR

Един. изм.

В

A

Вт

град.

В

В

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

В

1

С=200µФ L=100mH R=10 Оhm

32

16

2

С=101µФ L=100mH R=10 Оhm

32

32

3,2

3

С=101µФ L=100mH R=1,0 Оhm

32

32

32

4

С=50µФ L=100mH R=10 Оhm

32

63

5

С=25µФ L=100mH R=10 Оhm

32

126

6. Рассчитать параметры колебательного контура по приведенным ниже формулам и занести значения Z_К,Z, R,X_L,X_C, Q, U_R в таблицу 3.1.

‑ полное сопротивление цепи ;

‑ емкостное сопротивление ;

‑ полное и активное сопротивления катушки ;

‑ индуктивное сопротивление катушки

‑ коэффициент мощности цепи ;

‑ напряжения на индуктивности и резисторе U_R = I R;

‑ добротность контура ,

где f-частота колебаний напряжения в электрической сети России, равная 50Гц,

w=2πf-угловая частота колебаний напряжение в электрической сети России, равная 314 радиан/секунду.

7. По результатам измерений и расчетов построить векторную диаграмму для одного из режимов работы.

Построение диаграммы начинается с вектора тока İ(см. рис. 3.4). Направление вектора U_R совпадает с направлением вектора тока İ. Вектор напряжения на катушке индуктивности равен сумме векторов U_R и U_L:

U_К = U_R + U_L.

Вектор падения напряжения на индуктивности U_L опережает вектор тока на 90⁰.

Построив в масштабе векторы U_R и U_L и сложив их, получим вектор падения напряжения на катушке индуктивности U_К, который опережает вектор тока İ на угол φ_К. Сложив векторы U_К и U_C, получим вектор напряжения U, который, как видно из диаграммы на рис. 3.4, отстаёт от вектора тока İ на угол φ. Векторная диаграмма построена для случая, когда Х_L < Х_C.

Рис. 3.4. Векторная диаграмма для случая, когда Х_L < Х_C.

8. Рассчитать значение добротности контура Q. Сравнить измеренные величины напряжений U_к и U_с с расчетными значениями U_к = U_с= Q∙ U .

3.5. СОСТАВЛЕНИЕ ОТЧЕТА ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ. Отчет должен содержать:

- титульный лист с указанием названий университета, факультета, курса, специальности, кафедры, дисциплины, лабораторной работы, а также и фамилии, имени и отчества студента;

- цель работы;

- основные расчётные формулы;

- функциональную схему модели лабораторного стенда, вычерченную с помощью линейки;

- таблицу, содержащую результаты измерений и расчетов;

- векторную диаграмму, построенную по результатам измерений для случая 2 (векторная диаграмма должна быть построена с помощью линейки, с соблюдением масштабов и обозначением всех векторов и сдвигов фаз между векторами);

- выводы.