4

Лабораторна робота № 5

Тема: Дослiдження послiдовного RCL контуру

Мета: Побудувати векторну дiграму напруг на елементах кола та перевiрити її.

Обчислити невiдому ємнiсть, оцiнити значення невiдомої iндуктивностi та її активний опiр. Вдосконалити навики побудови векторних дiаграм напруг i струму.

Обладнання: Стенд, вiдомий опiр, невiдома ємнiсть, невiдома iндуктивнiсть,

вольтметр змiнного струму, блок живлення змiнного струму 10В 50Гц.

План роботи

Зiбрати схему згiдно малюнка.

1. Пiд час роботи вимикачi S12, S2, постiйно знаходяться у замкненному станi (On). Вимикачi S3, S4, S5, S23, S34, S35 постiйно розiмкнуто. Тобто працює лише верхня частина стенду.

Вимикач S1 замкнуто пiд час дослiдження RL ланки, i замкнуто пiд час дослiдження RCL контуру.

2. Змiнним опiром у верхнiй по схемi гiлцi з iндуктивнiстю L i ємнiстю C виставити максимальну напругу E1 (гнiзда 10-11).

На iнших гiлках з опiрами виставити E2=E3=E4=E5=0 (гнiзда 20-21, 30-31, 40-41, 50-51).

3. RL ланка. Вимикачом S1 закоротити (виключити з контуру) ємнiсть C.

3.1. Вимiряти напругу Us на послiдовно-з’єднаних iндуктивностi L i опорi R2 (гнiзда 11-21).

3.2. Вимiряти напругу UL на iндуктивностi L (гнiзда 11-12).

3.3. Вимiряти напругу UR на опорi (гнiзда 21-22).

3.4. Результати вимирiв Us, UL, UR занести до таблицi 1.

4. RCL контур. Вимикач S1 розiмкнути, включивши в контур ємнiсть C.

4.1. Вимiряти напругу Us на послiдовно-з’єднаних iндуктивностi L,

конденсаторi С i опорi R2 (гнiзда 11-21).

4.2. Вимiряти напругу UL на iндуктивностi L(гнiзда 11-12).

4.3. Вимiряти напругу UС на ємностi C (гнiзда 12-13).

4.5. Вимiряти напругу UR на опорi (гнiзда 21-22).

4.4. Вимiряти напругу ULС ланки iндуктивнiсть-конденсатор (гнiзда 11-13).

4.4. Вимiряти напругу URС ланки опiр-конденсатор (гнiзда 21-13).

4.8. Результати вимирiв Us, UL, UС, UR, ULС, URС занести до таблицi 1.

Таблиця 1

Схема	Us	UL	Uc	UR	URC	ULС
RL ланка Вимiри			0		-	-
RCL контур вимiри
RCL контур розрахунок		-	-	-		-

5. Занотувати значеня опору R2 i занести до таблицi 2.

6. Обчислити струм кола I для кожного з варiантiв. Навести формулу розрахунку.

I=

Результати занести до таблицi 2

7. Накреслити векторнi дiаграми RL ланки та RCL контуру.

Приклади побудови дiаграм наведено нижче.

При побудовi дiаграм краще починати з напруги UR, напрямок вектора якої вiдповiдає напрямку струму.

При побудовi дiаграм необхiдно використовувати циркуль, щоб побудувати трикутники напруг по вимiряним значенням напруг.

RL ланка. RCL контур

8. Обчислити реактивний опip Xc конденсатора C.

Навести формулу розрахунку. Xc=

Результати занести до таблицi 2

9. Обчислити ємнiстi C, скориставшись вiдомою формулою. Навести формулу розрахунку. Пiдказка: f=50Гц

C=

Результати занести до таблицi 2

10. Обчислити URС для iдеального конденсатора i порiвняти з вимiром (занести до таблицi 1).

11. Вимiряти по дiаграмi RCL контура Us i порiвняти з вимiром (занести до таблицi 1).

12. Перевiрити, що обчислена за трикутником напруг сумарна напруга вiдповiдає вимiрянiй напрузi Us.

Таблиця 2

	UR	R	I	XC	C	rL	XL	L
RL ланка				-	-
RCL контур

13. Обчислити напруги,що вiдповiдають активнiй та реактивнiй складаючiй струму iндуктивностi (вимiряти по дiаграмi) для RL ланки RCL контура.

Обчислити вiдповiднi активний r_L та реактивний X_L опори iндуктивностi. Результати занести до таблицi 2

14. Обчислити значення iндуктивностi L. Навести формулу розрахунку. Пiдказка: f=50Гц

L=

Результати занести до таблицi 2

Векторна дiаграма напруг RL ланки

Векторна дiаграма напруг RСL контуру