7.3.Контрольные вопросы.

10. Какой ток называется переменным?

11. Что такое мгновенное значение ЭДС, тока и напряжения?

12. Что называется фазой?

13. Что называется амплитудой?

14. Что такое частота?

15. Какова связь между периодом и частотой?

16. Дайте определение действующего значения тока и напряжения.

17. Какое сопротивление называется активным, а какое реактивным?

18. От чего зависит емкостное сопротивление?

10. От чего зависит индуктивное сопротивление?

7.4. Указания по выполнению лабораторной работы №7.

1.Ознакомится с порядком выполнения лабораторной работы №7, краткими теоретическими сведениями по данной теме. Подготовить в рабочей тетради «Лабораторно–практические работы по электротехнике» протокол испытаний.

2. Собрать электрическую цепь в соответствии с рис 6.1. В качестве измерительных приборов используйте мультиметры или виртуальные приборы с коннектором и осциллограф.

3. После проверки схемы преподавателем установить параметры для данной цепи U = 5В ,f = 1 кГц. и Х_с, согласно рис 7.2 Напряжение источника установите с помощью мультеметра.

4. Установить параметры развёртки осциллографа для изображения примерно одного-двух периодов напряжения и тока.

5. Изобразить кривые на график (рис.7.3) и определить период и фазовый сдвиг между напряжением на конденсаторе u_C(t) и током i_C(t).

6. Включить блок «Приборы II», для контроля фазовых сдвиг по осциллографу.

7.Составить полный отчет по работе, сформулировать выводы по работе.

8.Ознакомиться с контрольными вопросами для защиты лабораторной работы.

9. По окончанию работы, выключить ПК, рабочее место привести в порядок и сдать преподавателю, расписаться в журнале контроля ответственному по группе.

Лабораторная работа 11. Последовательное соединение резистора и катушки индуктивности.

Цель работы: изучить свойства электрической цепи синусоидального тока с последовательным соединением резистора и катушки индуктивности, экспериментально доказать, что ток и напряжение изменяются по синусоидальному закону и существует фазовый сдвиг между напряжением и током в цепи.

Научиться измерять и производить расчет токов, напряжений и их фазовых сдвигов при последовательном соединении резистора и катушки индуктивности.

11.1.Основные теоретические сведения.

Когда к цепи (рис. 11.1) с последовательным соединением резистора и катушки индуктивности подается переменное синусоидальное напряжение, один и тот же синусоидальный ток имеет место в обоих компонентах цепи.

Рис. 11.1

Между напряжениями U_R, U_L и U существуют фазовые сдвиги, обусловленные индуктивным реактивным сопротивлением X_L катушки. Они могут быть представлены с помощью векторной диаграммы напряжений (рис. 11.2).

Рис. 11.2	Рис. 11.3

Фазовый сдвиг между током I и напряжением на резисторе U_R отсутствует, тогда как сдвиг между этим током и падением напряжения U_L на катушке индуктивности равен 90⁰ (ток отстает от напряжения). При этом сдвиг между полным напряжением U цепи и током определяется соотношением между сопротивлениями X_L и R. Разделив все стороны треугольника напряжений на ток, получим треугольник сопротивлений (рис.11.3), в котором Z представляет собой так называемое полное сопротивление цепи.

Из-за фазового сдвига между током и напряжением в цепях, подобных данной, простое арифметическое сложение напряжений на отдельных элементах как в последовательной чисто резистивной цепи, невозможно. Только в векторной форме U = U_R +U_L. Расчет ведется по следующим формулам, вытекающим из векторной диаграммы и треугольника сопротивлений.

Действующее значение полного напряжения цепи

U = Z  I

Полное сопротивление цепи

;

Z = U  I

Активное сопротивление цепи

R = Z  cos 

Индуктивное реактивное сопротивление цепи

X_L = Z  sin 

Угол сдвига фаз

 = arctg (Х_L  R)