II. Приборы и принадлежности.

1. Катушка с выдвижным сердечником.

2. Ваттметр.

3. Резистор.

4. Конденсатор.

5. Амперметр.

6. Вольтметр.

III. Выполнение работы.

Задача состоит в исследовании значений cos в различных цепях переменного тока. Если , I_эф, U_эф экспериментально определены, то cos может быть вычислен из соотношения (11). Способы измерения величин I_эф и U_эф считаются известными, поэтому остановимся только на способе измерения мощности .

Среднее значение мощности может быть измерено при помощи специальных приборов - ваттметров. Существует ряд конструкций последних, ниже приводится описание ваттметра электродинамической системы.

У стройство и способ включения электродинамического ваттметра ясны из рис. 3 и 4. Ваттметр состоит из двух катушек - неподвижной катушки I с малым сопротивлением, включаемой в цепь переменного тока последовательно с тем участком, в котором надо произвести измерение мощности, и вращающейся катушки II с большим сопротивлением, включаемой параллельно исследуемому участку цепи. Вращающаяся катушка снабжена направляющими пружинами аа аналогично рамке всякого технического электроизмерительного прибора.

С обрав цепь переменного тока по схеме, изображенной на рис.5, можно, пользуясь измеренными значениями ,I_эф и U_эф, вычислить cos.

Измерения этих же величин позволяют найти полное сопротивление участка цепи переменного тока, равное

.

Из выражения

.

можно определить то активное сопротивление, в котором выделяется переменным током джоулево тепло. Пользуясь значениями Z и R' и законом Ома для переменного тока, можно составить выражения

,

или

(13)

а также

,

позволяющие найти индуктивное и емкостное сопротивления цепи и так называемую безваттную мощность .

I часть.

1. В схему, изображенную на рис.5, включить на место Z поочередно комбинации нагрузок, изображенные на рис.6.

2. Произвести измерения всех нужных величин. Результаты измерений и вычислений занести в следующую таблицу.

Включено	Iэф	Uэф	Iэф· Uэф			cos	Z		L	C
Z C R, L R, C и т. д.

II часть

Исследование зависимости cos от величины индуктивного сопротивления цепи.

В данном случае в цепь включается переменная индуктивность, изготовленная в виде катушки с выдвижным железным сердечником.

1. В схему включить сопротивление R и катушку L последовательно, как изображено на рис.6 (IV).

2. Силу тока довести до 2-5А.

3. В катушку постепенно вдвигать железный сердечник. Для каждого положения сердечника вышеописанным способом определить значения cos и индуктивного сопротивления катушки L.

4. Результаты наблюдений записать в таблицу:

Iэф	Uэф	Iэф Uэф		cos	L	R=const

5. Построить график зависимости cos = f (L).

Примечание.

1. Вторая часть упражнения выполняется при более сильном токе, чем первые измерения, поэтому измерение силы тока производится другим амперметром.

2. Сильный ток должен включаться на короткое время, так как нагревание катушки самоиндукции будет вызывать изменение ее активного сопротивления.