Технические данные
Установка собирается по схеме, приведенной на рис. 10.
Рис. 10
Источником переменного тока частоты
=
50Гци, следовательно,
314сек-1, является автотрансформатор
(ЛАТР), включенный в сеть напряжения 220
В. Изучаемая цепь состоит из последовательно
соединенных реостата
,
катушки
и конденсатора
.
Вольтметром, включенным в цепь, измеряется
напряжение, действующее на
,
,
и на полном сопротивлении цепи.
Вольтметром и амперметром измеряются
на участках цепи эффективные значения
величин тока
и напряжений
,
которые связаны с амплитудными значениями
при синусоидальном законе изменения
тока соотношениями:
;
;
.
Это следует иметь в виду при пользовании формулами: (3), (5), (6а), (8), (10), (12).
Измерения и обработка результатов измерений
Преподавателем задаются три значения силы тока в цепи
в пределах 0,3÷0,7А. Для заданных значений силы
тока в цепи измеряется падение
напряжения на
,
,
и полном сопротивлении цепи.
По трем результатам измерения напряжения и заданным величинам тока необходимо:
а) используя формулу (3), вычислить среднее
значение сопротивления реостата
:
;
б) используя формулу (5), определить
среднее значение полного сопротивления
катушки
:
.
Среднее
индуктивное сопротивление проводов
катушки
100Ом.По формулам (6) и (6а) вычислить
средние значения
и
.
в) используя формулу (8), вычислить среднее
значение емкостного сопротивления
:
,
а по формуле (8а) определить значение
емкости конденсатора
;
г) по трем значениям напряжения,
измеренного на концах цепи 1-4, вычислить,
используя формулу (12), среднее значение
полного сопротивления цепи
:
,
а по
формуле (11) – начальную фазу
(среднее значение).
Затем вычислить среднее значение полного
сопротивления цепи по рассчитанным
значениям
,
,
,
подставив их в формулу:
,
и сравнить с вычисленным по формуле (12).
3. Для одного из указанных преподавателем значений силы тока:
а) пользуясь векторной диаграммой
напряжений, вычислите падение напряжения
на полной цепи 1–4. Построение векторной
диаграммы напряжения необходимо сделать
в масштабе. Величина результирующего
вектора напряжения должна соответствовать
измеренной, а фазовый угол
– вычисленному. Длины слагаемых векторов
напряжения должны быть равны измеренному
падению напряжения на
,
,
в соответствии с выбранным масштабом;
б) вычислите амплитуду падения напряжения
на всей цепи 1–4 путем алгебраического
сложения значений падения напряжения
на
,
,
и сделайте выводы.
Вопросы
Сформулируйте закон Ома для измеренных токов.
Что представляет собой активное (омическое) сопротивление?
Что представляет собой емкостное и индуктивное сопротивление и от чего зависит в цепи переменного тока?
Что представляет собой полное сопротивление цепи для переменного тока и как оно зависит от частоты переменного тока?