Описание работы

1. R₁

   Собрать схему опыта в соответствии с рисунком.

Оборудование:

G₁, G₂ – источники постоянного тока, 5В, 10В

R₁, R₂ – резисторы, 4, 10 Ом

PA₁ – амперметр, 2А

2. Измерить полный ток цепи I.

Отключить поочередно источники G₁ и G₂ и замерить частичные токи цепи I’ и I’’ создаваемые отдельно каждым источником. Результаты замера занести в таблицу № 1.

Результаты замера Таблица

I, А	I’, А	I’’, А	I’+I’’, А

Сравните величины I и I’+I’’. Сделайте заключение о соблюдение принципа наложения токов цепи.

3. Составить отчет о лабораторной работе.

Контрольные вопросы к лабораторной работе №3

1. Записать закон Ома для всей цепи.

2. Формула расчета сопротивления проводника линейной формы.

3. Понятие электрическая проводимость, единицы электрической проводимости.

4. Основные положения расчета сложной цепи методом наложения токов (Принцип суперпозиции)

5. Зависимость электрического сопротивления проводника от температуры.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕРАЗВЕТВЛЕННОЙ ОДНОФАЗНОЙ ЦЕПИ

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: изучить неразветвленную цепь переменного тока содержащую

R – L – C. Построить векторную диаграмму цепи. Настроиться на резонанс.

ПЛАН РАБОТЫ: 1. Сборка схемы опыта;

2. Исследовать неразветвленную цепь;

3. Настроит на резонанс электрическую цепь;

4. Составление отчета

Теоретический материал по теме

Цепь с активным сопротивлением, индуктивностью и емкостью представляет собой общий случай последовательного соединения активных и реактивных сопротивлений и является последовательным колебательным контуром.

Принимаем фазу тока нулевой: i = I_m sin ώt

Тогда напряжение на активном сопротивлении: U_R = U_Rm sin ώt

Напряжение на индуктивности: U_L = U_Lm sin (ώt+π/2)

Напряжение на емкости: U_С = U_Сm sin (ώt-π/2).

Различают два основных режима: резонанс напряжений (неразветвленная цепь) и резонанс тока (разветвленная цепь).

Резонансом напряжений называют явление в цепи с последовательным контуром. Когда ток в цепи совпадает по фазе с напряжением источника.

Условие возникновения резонанса в цепи - чтобы ток цепи совпадал по фазе с напряжением, реактивное сопротивление должно быть равно нулю.

Описание работы

1. Собрать схему опыта в соответствии с рисунком.

ОБОРУДОВАНИЕ:

G1 – источник переменного тока, 36В

R1 – резистор, 100 Ом

PA1 – амперметр, 2А

PV1, PV2 – вольтметр, 0-50, 0-200В

L1 – индуктивность

C1 – C3 - , батарея конденсаторов

2. Подключить к цепи источник G1, 36 В. Провести замеры тока в цепи, общего напряжения и напряжение на отдельных элементах цепи. Результаты замера записать в таблицу.

Результаты замера таблица

I,A

UR, B

UL, B

UC, B

U,B

Z,Oм

R, Ом

XL, Ом

XC, Ом

LГн

С, Ф

Cos φ

Р, Вт

Q, Вар

S, Ва

QL, Вар

QC, Вар

Опыт 1

Резонанс

3. Провести расчет параметров электрической цепи

3.1. Полное сопротивление	Z = U /I (Ом)
3.2. Сопротивление сопротивления	R= UR / I (Ом)
3.3 Сопротивление индуктивности	XL = UL /I (Ом)
3.4. Сопротивление емкости	XC= Uc /I (Ом)
3.5. Индуктивность катушки (f=50 Гц)	L= XL /2πf (Гн)
3.6. Емкость конденсатора	С= 1/ 2πfXC (Ф)
3.7 Фазовый сдвиг	cos φ= UR /R sin φ = UL – UC / U φ = arccos UR /U
3.8 Полная мощность цепи	S = IU (ВА)
3.9 Активная мощность цепи	P= IUR =IU cosφ (Вар)
3.10 Реактивная мощность цепи	Q= IU sinφ (Вар) Q= QL - QC
3.11 Реактивная мощность катушки	QL= IUL (Вар)
3.12 Реактивная мощность конденсатора	QC =IUC (Вар)

4. По результатам измерений построить векторную диаграмму цепи.

5. Настроить цепь на резонанс напряжений. Признаком резонанса напряжения является достижение максимума тока при изменении емкости батареи конденсаторов. После настройки цепи на резонанс напряжений повторить пункты 2 – 4.

6. Составить отчет о лабораторной работе.