1.7. Построение векторных диаграмм по результатам эксперимента

При экспериментальном исследовании последовательного и параллельного соединения катушки индуктивности и конденсатора необходимо построить векторные диаграммы по опытным данным. Особенность такого построения в том, что в ходе эксперимента измеряются для схемы рис. 7, а , , , , а для схемы рис. 9, а , , , , т.е. только действующие значения токов и напряжений, а на диаграмме каждый ток или напряжение должны иметь определенное направление. Построения следует выполнять в следующей очередности.

Для последовательной схемы:

1. Построить качественные диаграммы для случаев

.

2. По результатам опытов для каждого случая с помощью циркуля (засечками) в масштабе построить треугольник напряжений , , , ориентировочно располагая эти напряжения подобно их размещению на соответствующей качественной векторной диаграмме.

3. Указать направления векторов напряжения.

4. Из начала вектора напряжения провести в масштабе вектор тока так, чтобы он на угол опережал вектор напряжения на емкости .

Для параллельной схемы:

1. Построить качественные диаграммы для случаев

2. По результатам опытов для каждого случая с помощью циркуля (засечками) в масштабе построить треугольник токов , , , ориентировочно располагая эти токи подобно их размещению на соответствующей качественной векторной диаграмме.

3. Указать направления векторов тока.

4. Из начала вектора провести в масштабе вектор напряжения так, чтобы он на угол отставал от вектора тока в емкости .

2. Пояснения к лабораторной установке

Элементами исследуемых цепей являются катушка индуктивности и набор конденсаторов.

В работе следует учесть, что катушка индуктивности кроме реактивного обладает еще значительным активным сопротивлением. Лабораторные конденсаторы, используемые в работе, рассматриваются как идеальные емкости. Напряжение от сети переменного тока подводится к исследуемой цепи через ЛАТР (лабораторный автотрансформатор).

Измерение токов и напряжений производится амперметрами и вольтметрами электромагнитной системы, измерение мощности – ваттметром электродинамической системы. Ваттметр имеет токовую обмотку, которая включается последовательно с нагрузкой, и обмотку напряжения, которая включается параллельно нагрузке.

Начало токовой обмотки обозначено , начало обмотки напряжения . Эти зажимы называются генераторными.

Следует обратить внимание на то, что начало токовой обмотки, обозначенное буквой , присоединяется непосредственно к проводу, идущему от источника питания. Генераторные зажимы ваттметра образуют общую точку, которую располагают на лицевой панели стенда.

Цена деления ваттметра определяется по следующей формуле:

,

где , – значения напряжения и тока, указанные на лицевой панели под ватметром; – число делений шкалы прибора.

Вольтметр V на схеме рис. 12 служит для измерения напряжения на катушке и емкости . Вольтметр V с помощью щупов подсоединяется к зажимам соответствующих элементов после установки в цепи тока.

При подготовке к лабораторной работе необходимо ответить на вопросы контрольной карты.