12.2 Проведение эксперимента и обработка результатов

1 Собрать цепь (см. рис. 60), измерить ток и напряжение, внести данные в таблицу 31 и рассчитать значение постоянного сопротивления в комплексной форме:

Z₁ = Z₁e^jφ = R₁+ jX_L. (12.7)

Таблица 31 – Расчетные данные

№

Измерено

Вычислено

U

UR

UK

I

R

ZK

φK

RK

XK

R1

φ1

Z1

Z1ejφ1

1

В

В

В

А

Ом

Ом

град

Ом

Ом

Ом

град

Ом

Ом

Для определения сопротивлений используют следующие соотношения:

R = ;  (12.8)

Z_k = ; (12.9)

R_k = Z_k·cosφ_K;  (12.10)

X_k = Z_k·sinφ_K; (12.11)

R₁= R+ R_k; (12.12)

Z₁ = . (12.13)

Угол сдвига фаз для катушки φ_{к определяется из векторной диаграммы (см. рис. 63) для всей цепи} φ₁ – из соотношения φ₁=arctg

2  Собрать цепь (рис. 59).

Рисунок 64 – Схема электрической цепи для проведения эксперимента

Измерить ток I, напряжение U, U₁, U_С, изменяя значения X_С от нуля до максимально возможного значения; занести данные в таблицу 32.

Таблица 32 – Результаты измерений

№	Измерено				Вычислено
	U, В	U1, В	UC, В	I, А	ХС, Ом	Uа, В	Uр, В	φ, град	cosφ	Р, Вт	Q, ВАр

Продолжение таблицы 32

Определено из круговой диаграммы
I, A	φ, град	cosφ	Uа, В	Uр, В	Р, Вт	Q, ВАр

Вычислить значение вписанного угла ψ = φ – φ₁ = – 90⁰ – φ₁ и тока короткого замыкания İ_к = . Принимая начальную фазу напряжения U равной нулю, записать ток короткого замыкания в комплексной форме:

İ_к = İ_кe^jφ₁. (12.14)

Значение емкостного сопротивления X_С, активной и реактивной составляющей напряжения, угла сдвига фаз между током и полным напряжением цепи φ, активной и реактивной мощности определяется из соотношений:

Х_С = ; (12.15)

φ = arcos ; (12.16)

U_a = U·cosφ; (12.17)

U_p = U·sinφ;  (12.18)

P = U·I·cosφ; (12.19)

Q = U·I·sinφ. (12.20)

3 По хорде İ_к и вписанному углу ψ построить круговую диаграмму, которая состоит из окружностей + годографов тока İ, напряжения U_а и коэффициента мощности cosφ. Из круговой диаграммы для каждого значения определить величины, указанные в таблице 32, и сравнить их с рассчитанными значениями. По данным таблицы 32 построить зависимость İ = f (X_C). Ответить на вопросы, имеет ли место в данной цепи резонанс, и если возможен, то при каком значении X_C?