4. Обробка результатів.

1. За результатами вимірювань для випадків X_L>X_C (См=30мкФ); X_L=X_C; X_L<X_C (См=12мкФ) обчислити:

а) повний опір кола

б) повний опір котушки

в) індуктивний опір котушки

де – резонансний опір кола (r_c=0);

г) ємнісний опір

д) активну напругу

е) індуктивну напругу

ж) коефіцієнт потужності кола

2. Для тих же випадків побудувати векторні діаграми та трикутники опорів.

3. За даними спостережень та розрахунків побудувати на одному графіку резонансні криві:

5. Зробити висновки по роботі.

Лабораторна робота № 12.

Дослідження розгалуженого кола змінного струму.

1. Теоретичні відомості.

Якщо до затискачів розгалуженого кола з активним опором, індуктивністю і ємністю приєднати генератор з синусоїдною напругою , то в нерозгалуженій ділянці кола буде проходити струм:

.

Діюче значення струму в нерозгалуженій частині кола дорівнює:

а повна провідність кола:

Кут зсуву фаз визначають за виразом:

У випадку, коли I_L>I_C (b_L>b_C), струм в загальній частині кола відстає за фазою від напруги. Коло носить активно-індуктивний характер.

У випадку, коли I_L<I_C (b_L<b_C), струм в загальній частині кола випереджує напругу і коло буде мати активно-ємнісний характер.

Якщо І_L=I_C (b_L=b_C) кут зсуву фаз дорівнює нулю . В колі виникає резонанс струмів і коло буде чисто активним.

На малюнку 12.1 зображена векторна діаграма для випадку I_L>I_C.

Рис.12.1. Векторна діаграма розгалуженого кола з паралельним з’єднанням r, L, c у випадку I_L>I_C.

2. Електрична схема досліду, електрообладнання та вимірювальні прилади.

Рис. 12.2. Розгалужене коло змінного струму.

А – амперметр на 5А;

PW – ватметр;

r=R₁+R₃ – активний опір;

L – котушка однофазного трансформатора на 220В (клеми 2-3), осердя не замкнуте;

См – магазин ємностей.

3. Порядок виконання роботи.

1. Ознайомитися з типами вимірювальних приладів та порядком їх вмикання в коло.

2. Зібрати електричну схему досліду та пред’явити її для перевірки викладачу чи лаборанту.

3. За допомогою ЛАТРа встановити напругу 50В. Виміряти струм І, потужність Р, по черзі вмикаючи активний опір r, котушку L та конденсатор С=25 мкФ.

Результати вимірювання записати в таблицю 12.1.

Таблиця 12.1.

№ дос-ліду	Спосіб з’єднання	Виміряти			Вирахувати
		U, В	I, А	P, Вт	cos	sin	Ia, А	Ir, А	º	Q, Вар	S, ВА
1	Активний опір	50
2	Котушка	50
3	Конденсатор	50
4	Паралельно: А) активний опір і кон-денсатор Б) активний опір і коту- шка	50 50

4. Не змінюючи параметри електричного кола, ввімкнути паралельно:

а) активний опір і конденсатор;

б) активний опір і котушку.

Результати спостережень записати в таблиці 12.1. та 12.2.

Таблиця 12.2.

Характер з’єднання в колі	Виміряти			Вирахувати
	U, В	I, А	Р, Вт		cos1	cos2	IL, А	Ir, А	IC, А	C, мкф
R, L R, L, Cx	Х	Х	Х		Х	Х	Х		Х	Х

5. Розрахувати ємність Сх., яку необхідно ввімкнути паралельно індуктивності і активному опору, щоб збільшити коефіцієнт потужності до 1.

Розраховану величину ємності записати в таблицю 12.2.

6. В електичній схемі замінити ватметр фазометром.

Встановити ємністю 5 мкФ і пересувати котушку нову осердя до тих пір, поки фазометр не покаже кут . Записати покази приладів в таблицю 12.3. Не змінюючи положення котушки підібрати ємність магазину при якій Покази приладів записати в таблицю 12.3. Ввімкнути ємність порядка 63мкФ і отримати ємнісний характер кола (). Покази приладів записати в таблицю 12.3.

Таблиця 12.3.

№ дос-ліду

Зсув фаз

Спосіб з’єднання

Виміряти

Вирахувати

U, В

I, А

, град

cos

sin

Ia, А

Ir, А

P, Вт

Q, Вар

S, ВА

1

>0

Все коло

50

2

=0

„ „

„

3

<0

„ „

„

4. Обробка результатів.

1. За даними пунктів 3 і 4 обчислити

а) коефіцієнт потужності кола та кут зсуву фаз

;

;

б) активну складову струму

;

в) реактивну складову струму

;

г) повну потужність кола

;

д) реактивну потужність кола

або

2. За даними спостережень та розрахунків п.п. 4 та 6 побудувати в масштабі векторні діаграми.

5. Зробити висновки по роботі.

Лабораторна робота № 13.