Порядок выполнения работы

Ознакомиться с лабораторной установкой. Собрать электрическую цепь с последовательным соединением, установив минимодули резистора R1, батареи конденсаторов, дросселя L, используемого в качестве индуктивного потребителя Z_к (рис.1). Предъявить ее для проверки преподавателю Подключить собранную цепь к источнику переменного напряжения (клеммы «А-N» источника питания). Для измерения напряжения на отдельных участках цепи использовать мультиметр в режиме измерения переменного напряжения. Установить переключатель батареи конденсаторов в заданную преподавателем позицию.

2.2 Подсоединить параллельно конденсатору дополнительный проводник (исключив этим конденсатор из цепи). Предъявить схему для проверки преподавателю.

Рис. 1

2.3 Включить источник питания (выключатель SA3), измеритель мощности (SA2), мультиметр в режиме измерения переменного напряжения. Произвести измерение величин, указанных в таблице 1.

Таблица 1

2.4 Выключить электропитание, убрать дополнительный проводник, подключенный к конденсатору. Подсоединить параллельно индуктивному потребителю Z_к дополнительный проводник, исключив тем самым его из цепи. Предъявить схему для проверки преподавателю.

2.5 Включить электропитание и произвести измерения указанных величин для цепи с последовательным соединением резистора R и конденсатора X_c. Результаты измерений занести в таблицу 1. Выключить электропитание, убрать дополнительный проводник.

2.6 Включить электропитание и произвести измерения указанных величин для цепи с последовательным соединением резистора R, конденсатора X_c и индуктивного потребителя Z_к. . Результаты измерений занести в таблицу 1.

2.7 Изменяя величину емкости батареи конденсаторов, добиться наибольшего значения тока, т.е. обеспечить состояние цепи, близкое к резонансу напряжений. Результаты измерений занести в таблицу 2.

Таблица 2

2.8 Уменьшая и увеличивая величину емкости батареи конденсаторов создать в цепи два режима – до резонанса напряжений и после резонанса напряжений. Результаты измерений занести в таблицу 2. Выключить электропитание.

2.9 По результатам измерений рассчитать величины, указанные в таблице 3, для режима резонанса.

Таблица 3

2.10 По результатам измерений для всех опытов построить в масштабе векторные диаграммы тока и напряжений, сделать выводы о характере нагрузки каждой исследуемой цепи.

2.11 По результатам таблицы 2 построить зависимости потребляемого тока I, полного сопротивления Z, Cosφ, напряжений U_K, U_С отсопротивления X_c: I=f(X_c), Cosφ =f(X_c), U_K =f (X_c), U_С =f(X_c).

2.12 Сделать вывод о применении 2-го закона Кирхгофа в цепях переменного тока.

Контрольные вопросы

1. Дать определения понятиям «треугольник сопротивлений», «треугольник напряжений», «треугольник мощностей».

2. Резонанс напряжений. Условие возникновения и способы достижения.

3. Чему равен угол сдвига фаз между током и напряжением в момент резонанса напряжений?