2. Методика выполнения работы
В
данной работе изучают цепь переменного
тока. Измеряют активное, индуктивное,
емкостное и полное сопротивления цепи,
определяют сдвиг фаз между током и
напряжением, проверяют закон Ома для
цепи переменного тока. Для этого в цепь
переменного тока включают последовательно
сопротивление
,
конденсатор
,
катушку индуктивности
и амперметр (рис. 7.6).
Вольтметр подключают параллельно либо сопротивлению, либо индуктивности, либо конденсатору, либо части цепи, содержащей сопротивление, конденсатор и катушку индуктивности. Измеряя силу тока и напряжение на соответствующем элементе или участке цепи, определяют соответственно:
;
;
;
.
(7.9.)
Затем рассчитывают
,
,
и
по формулам (
указано на плате):
,
;
(7.10)
и производят сравнение измеренных и рассчитанных величин. Сдвиг фаз определяют по формуле:
.
(7.11)
3. Выполнение упражнений и обработка результатов измерений
Задание. Проверить справедливость закона Ома для полной цепи переменного током. Определить сдвиг фаз между током и напряжением в исследуемой цепи.
1.Подготовка экспериментальной установки к работе
Перед началом измерений следует ознакомиться с работой генератора сигналов и электронного осциллографа.
1.1. Соберите электрическую схему (рис.
7.6), состоящую из генератора сигналов
,
резистора
,
конденсатора
,
катушки индуктивности
,
миллиамперметра
и вольтметра
.
Резистор, конденсатор и катушка
индуктивности входят в состав
соответственно магазина сопротивлений,
магазина емкостей и магазина индуктивностей,
находящихся на плате лабораторного
стенда. Вольтметр подключите параллельно
либо к «
»,
либо к «
»,
либо к «
»,
либо к участку цепи, включающему «
»,
«
»
и «
».
Используя ручки регулировки генератора
сигналов, подготовьте его к работе в
качестве источника синусоидальных
электрических колебаний. Миллиамперметр
и вольтметр подготовьте к измерениям
переменного тока и напряжения. Значения
сопротивления
,
емкости
,
индуктивности
и частоты синусоидальных электрических
колебаний генератора указываются
преподавателем.
1.2. После проверки электрической схемы преподавателем или инженером приступите к выполнению задания.
2. Выполнение измерений
2.1. Включите генератор, вольтметр и миллиамперметр. Дайте приборам прогреться около 5 минут.
2.2. С помощью ручек регулировки генератора
установите частоту колебаний тока
=500
Гц и силу тока в цепи
=1
мA .
2.3. Подключите вольтметр к сопротивлению . Измерьте напряжение на сопротивлении . Результаты измерений занесите в таблицу 7.1.
2.4. Подключите вольтметр к конденсатору . Измерьте напряжение на конденсаторе . Результаты измерений занесите в таблицу 7.1.
2.5. Подключите вольтметр к катушке индуктивности . Измерьте напряжение на катушке индуктивности . Результаты измерений занесите в таблицу 7.1.
2.6. Подключите вольтметр к участку цепи
содержащему «
»,
«
»
и «
».
Измерьте напряжение
на участке цепи, содержащем «
»,
«
»
и «
».
Результаты измерений занесите в таблицу
7.1.
2.7. Измерения по пунктам 2.3–2.6. повторите при значениях тока I = 0,75 мA; 0,5 мA; 0,25 мA. Данные занесите в таблицу 7.1.
2.8. Постройте график зависимости
для участка цепи содержащего «
»,
«
»
и «
».
Сделайте вывод о выполнении закона Ома
для полной цепи переменного тока.
2.9. По формулам (7.9) и (7.10) рассчитайте , , . Сравните полученные значения сопротивлений. Сделайте выводы.
2.10. По формуле (7.11) определите сдвиг фаз между током и напряжением в исследуемой цепи.
Таблица 7.1
№ п/п |
, мА |
, В |
, В |
, В |
|
|
|
|
|
|
|
,
В