Лабораторний практикум

Лабораторна робота №3

Дослідження параметрів кола однофазного змінного

струму з послідовно з’єднаними опорами

Мета роботи – навчитись вимірювати і розраховувати параметри кола однофазного змінного струму з послідовно з’єднаними r, r-L і C елементами.

1. Завдання на виконання роботи:

• Усвідомити фізичну суть активного, реактивного (індуктивного й ємнісного) і повного опорів у колі змінного струму.

• Вивчити методику вимірювання параметрів електричної енергії, зокрема спадів напруг, сили струму й активної потужності.

• Усвідомити особливості послідовного з’єднання r, r-L і C елементів у колі однофазного змінного струму.

• Дослідити роботу кола однофазного змінного струму з послідовно з’єднаними елементами, зокрема: тільки резисторами, резистором і реальною котушкою індуктивності, резистором і конденсатором, резистором, реальною котушкою індуктивності та конденсатором.

• Вивчити застосування закону Ома та другого закону Кірхгофа для розрахунку й аналізу стану кіл змінного струму з активним, активно-індуктивним та активно-ємнісним навантаженням.

• Розрахувати за даними дослідів параметри електричного кола, зокрема величину опорів резистивних (лампових) реостатів, котушки індуктивності та конденсатора.

• Побудувати для кожного досліду суміщену векторну діаграму та трикутники опорів і потужностей.

• Проаналізувати результати досліджень, записати висновки.

2. Лабораторна установка та її електрична схема

Вихідна (загальна) дослідна електрична схема для визначення параметрів кіл з паралельно з’єднаними опорами показана на рис. 3.1. Перелік рекомендованих елементів кола подано у дод. 4. Розташування вимикача джерела напруги QF, вимірювальних приладів і затискачів активних EL, ємнісних CB та індуктивних L елементів кола, що змонтовані на відповідній ділянці панелі універсального лабораторного стола, показано на схемі умовно. Зібрана таким чином з допомогою перемичок (потовщені лінії на схемі) та гнучких проводів (тонкі з’єднувальні лінії) вихідна схема надає можливість оперативно проводити її переобладнання відповідно до тієї, яка підлягає дослідженню.

Кожен з реостатів має по дві вітки відповідних елементів, кількість приєднання яких у коло регулюється за допомогою перемикачів SA1-SA10. Об’єднання двох реостатів EL3-EL6 у один збільшує діапазон регулювання сили струму в колі в дослідах з активно-активними, активно-індуктивними та активно-ємнісними опорами і дає можливість регулювати величину добротності схеми при резонансі напруг за послідовного з’єднання одночасно r-, L- і C- елементів.

Вмикання споживачів у мережу здійснюється з допомогою вимикача QF.

Силу струму в колі визначають за показаннями амперметра PA.

Спад напруг у колі та на окремих його ділянках (опорах) вимірюють вольтметром PV з щупами ХР1 і ХР2.

Загальну активну потужність кола вимірюють за допомогою ватметра PW електродинамічної системи, межі вимірювання за струмом і напругою якого вибирають відповідно до вибраних граничних значень струму та напруги в колі, наприклад 2,5 а і 300 В.