2. Обработка результатов экспериментов

3.3.1 Для схем (см. рисунки 3.1, 3.3) по результатам экспериментов построить в масштабе векторные диаграммы.

3.3.2 Проверить закон Ома и второй закон Кирхгофа по экспериментальным данным для схем (см. рисунки 3.1, 3.3). Определить величину полного сопротивления, сos .

3.3.3 По результатам экспериментов определить активную Р, реактивную Q и полную S мощности цепи. Проверить соотношения, связывающие эти мощности. Нарисовать в масштабе треугольники сопротивлений и мощностей.

2. Методические указания

При построении векторных диаграмм тока и напряжений, например, для RL- цепи (см. рисунок 3.1) вектор напряжения на активном сопротивлении совпадает по фазе с вектором тока , а вектор напряжения на индуктивности опережает вектор тока на . Входное напряжение опережает вектор тока на угол (показано на рисунке 3.4 а).

а) б) в)

Рисунок 3.4

Экспериментальное действующее значение входного напряжения определяется по формуле:

.

Комплексное сопротивление для RL-цепи рассчитывается по формуле Z=R+j L=R+j2fL=R+jX_L,

модуль полного сопротивления Z= . По экспериментальным данным полное сопротивление рассчитывается по формуле

Z= , активное сопротивление

R= , реактивное сопротивление X_{L= .}

Рассчитать активную, реактивную и полную мощности Р,Q, S можно по формулам : Р=UIcos , Q=UIsin , S=UI= или Р=I R, Q=I X_L, S=I Z.

Аналогично выполняются расчеты для схем 3.2, 3.3.

Универсальный цифровой измеритель мощности, используемый в схеме позволяет измерять активную мощность, напряжение, ток, частоту, коэффициент мощности. Схема подключения измерителя мощности показана на рисунках 3.1, 3.2, 3.3: выходы L IN и N IN – подключаются к источнику питания; L OUT и N OUT – к нагрузке. Подключение производится нажатием кнопки включения питания – « power».

На цифровой шкале прибора отображаются результаты измерений. Слева шкала измерения мощности, рядом с которой индикаторы единиц измерения (мВт, Вт, кВт). Справа внизу шкала результатов измерения тока, рядом с которой индикаторы единиц измерения (мА, А). Справа вверху шкала для отображения результатов измерения одной из трех велечин: напряжения (В, кВ); частоты (Hz – Гц); коэффициента мощности ( PF – Power factor ). Для выбора измеряемой величины на панели управления нажимаются соответствующие кнопки : “V”, “Hz” или “PF”.

Примечание: 1. В нормальном режиме работы прибора индикатор «RUN» мигает, в противном случае – постоянно светится или не светится.

2. В нормальном режиме работы прибора коэффициент пересчета для трансформатора напряжения и трансформатора тока должен быть равен 1. Если коэффициент пересчета отличен от 1, то светится индикатор «RATIO»

( в этом случае необходимо обратится к преподавателю, чтобы он выставил коэффициент пересчета равный 1).

4 Лабораторная работа № 4. Исследование разветвлённой линейной электрической цепи однофазного синусоидального тока

Цель работы: экспериментальная проверка законов Ома и Кирхгофа для разветвленных цепей переменного тока, построение векторных и топографических диаграмм.