Министерство образования и науки Российской Федерации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет информационных технологий

Кафедра вычислительной техники

ОТЧЕТ

по лабораторной работе №4

по курсу «Электротехника»

Электрические цепи синусоидального тока

Проверил:

______________ Ряполова Е.И.

"__"__________ 2012 г.

Выполнил:

студент группы 11ИБ(б)КЗОИ

_____________ Усманов Р.И.

" __"________2012 г.

Оренбург 2012

Содержание

1 Постановка задачи 3

Цель работы: 3

2 Ход выполнения работы 4

2.1 Эксперимент 1 4

2.2 Эксперимент 2 7

2.4 Эксперимент 4 10

2.5 Эксперимент 5 14

2.6 Эксперимент 6 16

Вывод 17

Список используемых источников 18

1 Постановка задачи Цель работы:

• анализ амплитудно-фазовых соотношений для тока и напряжения в резисторе, конденсаторе и катушке индуктивности при гармоническом воздействии;

• исследование амплитудно-фазовых соотношений для токов и напряжений при последовательном и параллельном соединениях активного и реактивного компонентов;

• получение временных диаграмм токов и напряжений при гармоническом воздействии;

• исследование связи мгновенной, полной, активной и реактивной мощностей для пассивного двухполюсника;

• исследование амплитудно-фазовых соотношений для токов и напряжений;

• измерение мгновенной, полной, активной и реактивной мощностей;

• анализ амплитудно-фазовых соотношений для токов и напряжений в пассивных двухполюсниках со сложной структурой.

2 Ход выполнения работы

2.1 Эксперимент 1

Измерение действующего значения тока в цепи. Рассчитать действующее значение тока в резисторе. Построить схему (рисунок 2.1). Измерить и рассчитать действующее значение тока через резистор. Проверить правильность расчета.

Рисунок 2.1 – Резистор на переменном токе

Измерение фазы тока. Подключить осциллограф и проверить соответствие экспериментального значения фазы тока теоретическому. Построить векторную диаграмму.

Измерение активной, реактивной и полной мощностей. Подать сигналы, пропорциональные току и напряжению на два входа умножителя, подключить на выход умножителя осциллограф и по осциллограмме мощности определить активную мощность. Подключив на выход умножителя вольтметр постоянного напряжения, убедитесь, что с точностью до коэффициента он измеряет активную мощность. Определите этот коэффициент. Результаты эксперимента отобразить в отчете.

Исходные данные: действующее значение напряжения Е 120 В, активное сопротивление R 120 0м, частота f 50 Гц .

Поскольку и , то для действующих значений справедливо формула 2.1

(2.1)

Преобразуя формулу 2.1, получим формулу для нахождения действующих значений силы тока (формула 2.3) и напряжения (формула 2.2):

(2.2)

(2.3)

Рассчитаем действующее значение силы тока ( ) по формуле 2.2:

Сдвиг фаз в резистивном элементе равен нулю и измеряется по формуле 2.4, тогда преобразовав, получим фазу тока в сопротивлении:

(2.4)

Экспериментальная проверка, отображённая на рисунке 2.2 показывает аналогичные значения. Расчёт произведён верно.

Рисунок 2.2 — Осциллограф на резистивном элементе

Комплекс тока вычисляется по формуле 2.5, подставив в формулу, получим значение тока в комплексном виде:

(2.5)