
- •Лабораторная работа № 1 «Поверка амперметра и вольтметра»
- •Порядок выполнения работы.
- •Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа № 2 «Исследование неразветвленной электрической цепи при одном переменном сопротивлении»
- •Лабораторная работа № 3 «Проверка основных законов электрической цепи»
- •Лабораторная работа № 4 «Преобразование треугольника сопротивлений в эквивалентную звезду»
- •Лабораторная работа № 5 «Цепь переменного синусоидального тока с последовательным соединением катушки и конденсатора. Резонанс напряжений»
- •Построение векторных диаграмм
- •Порядок выполнения работы
- •Формулы для вычисления:
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 6 «Параллельное соединение индуктивности и ёмкости. Резонанс токов»
- •Пояснения к работе
- •Определение параметров всей электрической цепи и её элементов
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 7-8 «Исследование цепи трехфазного тока при симметричной и несимметричной нагрузках фаз. Соединение звездой и треугольником»
Построение векторных диаграмм
При последовательном соединении элементов цепи через каждый из них протекает один и тот же ток I.Поэтому при построении векторных диаграмм для таких цепей вектор тока принимается за базовый (исходный). Векторные диаграммы строят циркулем методом засечек по известным из опыта напряжениям; Ua- на зажимах резистора,
Uk - на зажимах катушки, Uc - на зажимах конденсатора и U - на зажимах всей цепи.
Все величины на диаграммах изображается в масштабе.
В качестве примера рассмотрим построение векторной диаграммы для цепи с последовательным соединением резистора (реостата) и
катушки. Напряжение на резисторе Ua совпадающее по фазе с током откладывают в масштабе по линии тока. Из конца вектора Ůа радиусом, равньм напряжению на катушке Uk делают первую засечку. Вторая засечка делается радиусом, равным общему напряжению цепи U из начала вектора Ůа. В точке пересечения засечек будут находиться концы векторов Ů и Ůк (рис5.14,а).
Активную и индуктивную составляющую напряжений на катушке Ůак и UL определяют, опуская перпендикуляр на ось вектора тока I из конца вектора Uk.
Векторная диаграмма для цепи с последовательным соединением катушки и конденсатора, строится аналогично и приведена на (рис5.14,б).
Рис.5.14
Порядок выполнения работы
1. Собрать электрическую цепь по схеме (рис.5.15).
Рис.5.15
2. Произвести исследование явления резонанса напряжений по следующей методике.
Изменяя величину емкости включением тумблеров, установить емкость С0 при которой ток в цепи I и активная мощность Р имеют максимальные значения (явление близкое к резонансу напряжений). Произвести измерения напряжения U в цепи, напряжения на катушке Uк , напряжения на конденсаторе Uc тока I в цепи и мощности Р. Изменяя затем емкость ступенями на 1-2 мкф, произвести измерения для 3-4 точек при емкостях, меньших С0 , и для 3-4 точек при емкостях, больших С0.
3. Результаты измерений для каждой установленной величины емкости занести в табл.5.1.
4. По данным опытов вычислить величины, указанные в табл.5.3 (полное сопротивление цепи Z, активное сопротивление r реактивное сопротивление X, коэффициент мощности цепи, cosφ) емкостное сопротивление XC, емкость С, полное сопротивление катушки Zк, индуктивное сопротивление катушки XL, индуктивность катушки L, коэффициент мощности катушки, cosφk).
Формулы для вычисления:
=
5. По данным табл.5.1 построить кривые I=f1 (с) и cosφ= f2 (с), Z= f3(с).
6. Построить векторные диаграммы тока и напряжения для трех отсчетов: при XL > XC , при максимальном значении тока в цепи (XL ≈ XC), при XL< XC.
Таблица 5.1.
№ |
Измерено |
Вычислено |
|
||||||||||||||||
U B |
Uк B |
Uc B |
I A |
P Вт |
С мкф |
Z Ом |
R Ом |
Х Ом |
cosφ |
XC Ом |
С мкф |
Zk Ом |
XL Ом |
L Гн |
cosφk |
|
|||
1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
4. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
6. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
7. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|