
2. Описание лабораторной установки
Схема
лабораторной установки представлена
на рис. 4.5. Она содержит катушку
индуктивности (на схеме индуктивность
и активное сопротивление
),
магазин конденсаторов C1…C10, реостат
,
амперметр
,
ваттметр
и вольтметр
.
Вольтметр электромагнитной системы
имеет два предела измерения и с помощью
гибких проводников может присоединяться
к клеммам для измерения действующего
значения питающего напряжения
,
напряжения катушки
,
напряжения конденсатора
или реостата
.
Амперметр измеряет ток цепи
.
Ваттметр необходим для измерения
активной мощности всей цепи, что позволяет
вычислить (косвенное измерение)
и
.
Рис. 4.5. Схема лабораторной установки
3. Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с установкой. Записать марки, системы, точность и пределы измерений приборов. Определить цену делений.
2.
Установить величину
и
в соответствии с заданием. Включить
питание стенда.
3.
Подбором величины емкости
добиться резонанса (резонанс фиксировать
по максимуму тока или мощности). Показания
приборов занести в таблицу 4.1.
Таблица 4.1
№ п.п. |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
4.
Записать показания приборов для 3-4
значений емкости, меньшей резонансной
и столько же для
- большей резонансной. Измеренные
значения записать в таблицу 4.1.
Выключить питание стенда.
4. Оформление отчета
1. Записать перечень приборов, используемых в эксперименте, с указанием марки, системы, точности и предела измерений.
2. Заполнить таблицу (таблица 4.1) с экспериментальными данными.
3. Рассчитать параметры цепи и внести их в таблицу 4.2
Таблица 4.2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Параметры
цепи рассчитываются по показаниям
приборов при резонансе. Для определения
активного сопротивления всей цепи
используются показания двух приборов
- амперметра и ваттметра.
Сопротивление реостата определяют
Остальные параметры определяют, используя следующие формулы:
;
;
;
;
.
4.
Рассчитать и занести в таблицу 4.3.
значения напряжения на индуктивности
,
емкостное сопротивление
,
коэффициент мощности и падение напряжения
на активном сопротивлении катушки.
Падение напряжения на активном сопротивлении катушки рассчитывают по показаниям ваттметра, амперметра и вольтметра:
;
,
где
- активная составляющая напряжений всей
цепи, а падение напряжения на индуктивном
сопротивлении:
.
Таблица 4.3
№ п.п. |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
Коэффициент
мощности цепи определяют как отношение
активной мощности
к полной
:
,
а
емкостное сопротивление конденсатора
-
.
Расчёт указанных величин проводить для всех опытов.
5.
На одной координатной сетке построить
совмещённые графики
,
,
,
,
,
от
(или
).
6.
По указанию преподавателя построить
одну из расчётных кривых
,
,
,
,
,
от
(или
),
используя параметры катушки и реостата,
полученные в п. 3.
7. Построить три векторные диаграммы для случаев резонанса, емкости меньше и больше резонансной. (Порядок построения векторных диаграмм описан в пункте 1.4 настоящих указаний).
8. Нарисовать схему электрических соединений.
9. Сделать выводы о проделанной работе, отметив:
а) сходство (или расхождение) экспериментальных и расчетных кривых;
б) ход экспериментальных кривых, отметив особые точки - экстремумы, величины параметров при резонансе и т. д.;
в) проанализировать векторные диаграммы, обратив внимание на характер реактивности цепи для всех трёх случаев.