2. Порядок выполнения работы

1. Собрать схему смешанного соединения согласно рис.5.2.

Источником питания в данной схеме служит сеть синусоидального напряжения 127 В, 50 Гц.

В качестве приемников энергии используются:

1) проволочный ползунковый реостат с сопротивлением R (60-100 Ом);

2) конденсаторная батарея емкостью С=40-50 мкФ, сопротивление которой можно считать чисто емкостным;

3) катушка индуктивности с ненасыщенным стальным сердечником, обладающая как индуктивным x_Lк, так и активным сопротивлениями.

Изменение индуктивности катушки осуществляется путем регулирования величины воздушного зазора между сердечником и ярмом магнитопровода катушки, при этом с увеличением воздушного зазора её индуктивность уменьшается.

2 .2. Включить схему при минимальном воздушном зазоре и вращая маховик катушки найти положение сердечника, при котором в параллельных ветвях имеет место резонанс токов. Далее вдвигая от этого положения сердечник, установить ток в неразветвленной части цепи 1.2…1.6 А. Показания всех приборов занести в табл. 5.1.

2.3. Выдвигая сердечник от положения, при котором имел место резонанс, установить ток в неразветвленной части цепи 1.5…2 А и снова показания всех приборов занести в табл. 5.1.

Таблица 5.1

Результаты измерений и вычислений

Режим: до или после резонанса

Измерено

Вычислено

U, B

I, A

P, Вт

I1, A

I2, A

Uп, В

хС, Ом

I1a, A

I1р, A

zk, Ом

rk, Ом

xLk, Ом

UR, В

По С

Эксп

До

После

2.4. Произвести вычисление величин, указанных в табл. 5.1, а именно: сопротивление ёмкости x_C (как по величине ёмкости, так и по показаниям приборов); активную и реактивную составляющие тока I₁; полное, активное и реактивное сопротивление катушки.

Подсказка: из векторной диаграммы можно вывести формулу для определения I_1р, используя теорему косинусов:

2.5. По данным табл. 5.1 строго в масштабе строим полные векторные диаграммы цепи для обоих опытов.

3. Вопросы и задачи для самопроверки

3.1. Запишите формулы определения полной, активной и реактивной проводимостей ветви, содержащей активное сопротивление, индуктивность и ёмкость.

3.2. Как рассчитать активное, реактивное и полное сопротивление ветви, эквивалентной нескольким параллельно включенным ветвям?

3.3. Могут активное и реактивное сопротивления эквивалентной ветви (см. п.3.2) быть отрицательными? Если да, то объяснить, что это означает.

3.4. Какова последовательность расчета смешанного соединения в цепях синусоидального тока?

3.5. В каком порядке рекомендуется строить полную векторную диаграмму цепи при смешанном соединении?

3 .6. Для схемы рис.5.3 определить показание амперметра, если u=100 sin(t+45^o) B, r=x_L=20 Ом; x_С=10 Ом.

3.7. Для схемы п. 3.6 качественно построить полную векторную диаграмму.

Примечание. Расчеты по пп 3.6 и 3.7 выполнить при подготовке к лабораторным занятиям и привести в отчете о лабораторной работе.