Обработка результатов эксперимента. 1. Для каждого из пяти опытов рассчитать значения активной мощности Р, полной мощности S, коэффициента мощности cos φ

1. Для каждого из пяти опытов рассчитать значения активной мощности Р, полной мощности S, коэффициента мощности cos φ, полного сопротивления цепи Z, напряжений U_R и U_L. Активная мощность вычисляется по формуле P = I ² ∙ R, где активное сопротивление предварительно находится по закону Ома на основе экспериментальных данных резонансного режима: R = U_рез. / I_рез. Рассчитанные значения записать в таблицу 5.П.2.

2. По данным таблицы 5.П.2 построить на поле рисунка 5.П.2 графики зависимостей Z (C), I (С), cos φ (С).

3. Для двух опытов, назначенных преподавателем, построить векторные диаграммы тока и напряжений на полях рисунка 5.П.3, выбрав в соответствии с экспериментальными данными, масштабы по току m_I и по напряжению m_U. Построение векторных диаграмм рекомендуется осуществлять в следующем порядке:

а) отложить вектор тока в положительном направлении действительной оси;

б) отложить вектор индуктивной составляющей напряжения, опережающий вектор тока на 90°;

в) из конца вектора , построить вектор активной составляющей напряжения, совпадающий по направлению с вектором ;

г) построить вектор напряжения как сумму векторов и ;

д) из конца вектора построить вектор напряжения на конденсаторе , отстающий от вектора тока на угол 90°;

е) построить вектор общего напряжения , просуммировав векторы напряжений и .

Примеры векторных диаграмм приведены на рисунке 5.5.

Контрольные вопросы и задачи.

1. Укажите признаки наступления резонанса напряжений в последовательной цепи при изменении ёмкости конденсатора.

2. Какие векторы на векторной диаграмме имеют при резонансе напряжений одинаковую длину?

3. При каком условии возникает резонанс напряжений и почему?

4. Изобразите векторную диаграмму тока и напряжений в последовательной цепи при X_L > X_C.

5. Изобразите векторную диаграмму тока и напряжений в последовательной цепи при X_L < X_C.

6. Изобразите векторную диаграмму тока и напряжений в последовательной цепи при резонансе напряжений.

7. Активное сопротивление цепи равно ёмкостному и равно половине индуктивного сопротивления. Чему равен угол сдвига фаз между током и напряжением?

8. Полная мощность, коэффициент мощности и активное сопротивление цепи соответственно равны 1 кВА, 0.8, 2 Ом. Чему равно действующее значение тока в цепи?

9. Полная мощность и реактивное сопротивление цепи соответственно равны 400 ВА и 2 Ом. Угол сдвига фаз, между током и напряжением равен 30°. Чему равно действующее значение напряжения на зажимах цепи?

10. Активное и реактивное сопротивления и реактивная мощность цепи соответственно равны 3 Ом, 4 Ом, 36 ВАр. Чему равна полная мощность цепи?

11. Полное сопротивление, коэффициент мощности и напряжение цепи соответственно равны 10 Ом, 0.6, 20 В. Чему равна активная мощность цепи?

12. Сопротивление и мощность конденсатора соответственно равны 10 Ом, 90 ВАр. Индуктивная составляющая напряжения равна 50 В. Чему равна реактивная мощность цепи?

13. Активная, индуктивная и ёмкостная мощности цепи соответственно равны 6 Вт, 10 ВАр, 2 ВАр. Чему равен коэффициент мощности цепи?

14. Ток и полная мощность цепи соответственно равны 2 А и 36 ВА. Чему равно активное сопротивление цепи, если в ней имеет место резонанс напряжений?

15. Напряжение, ток и сдвиг фаз между ними соответственно равны 200 В, 10 А, 37°. Чему равно реактивное сопротивление цепи?

 

Список рекомендуемой литературы.

1. [1], с. 50–63.

2. [2], с. 58–85, 93–98.

3. [3], с. 72–91, 95–96.