ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ. 1. Ознакомиться с лабораторным стендом ЭВ4 и измерительным комплектом К540

 

1. Ознакомиться с лабораторным стендом ЭВ4 и измерительным комплектом К540. На панели К540 нажать кнопку U_Ф↑ для измерения напряжения на нагрузке.

Установить на измерительном комплекте К540 следующие пределы измерения: по напряжению – 30 В, по току – 1 А.

2. Определить параметры катушки индуктивности (панель № 4), подключив ее к измерительному комплекту К540 (рис. 7). Установить ЛАТРом напряжение питания U = 20...25 B (по указанию преподавателя). Результаты измерений занести в табл. 1.

Изобразить последовательную схему замещения реальной катушки индуктивности, по данным табл. 1 построить в масштабе векторную диаграмму.

 

Параметры
опытные	расчетные
Uк, В	Iк, А	Pк, Вт	Zк, Ом	Rк, Ом	Xк, Ом	Lк, Гн		град	Uак, В	Uрк, В

Таблица 1

3. Подключить к комплекту К540 электрическую цепь, состоящую из последовательно соединенных катушки индуктивности, резистора (панель № 3) и конденсатора (панель № 4) емкостью С = 40−60 мкФ (по указанию преподавателя).

Установить на комплекте К540 следующие пределы измерения: по напряжению — 75 В, по току — 1 А.

Установить ЛАТРом значение тока в цепи I = I_к (из табл. 1), результаты измерений занести в табл. 2.

Таблица 2

Параметры

опытные

расчетные

U, В

I, А

P, Вт

Z, Ом

R, Ом

X, Ом

RR, Ом

XC, Ом

С, мкФ

UС, В

UR, В

Uк., В

 

По данным табл. 2 построить в масштабе векторную диаграмму напряжений.

4. Подключить к комплекту К540 цепь, состоящую из последовательно соединенных катушки индуктивности и конденсатора.

По данным табл. 1 рассчитать емкость конденсатора С_р, при котором в рассматриваемой цепи наблюдается резонанс напряжений.

Установить на К540 пределы измерения по напряжению – 15 В, по току – 2,5 А.

Исследовать работу цепи при напряжении питания U = 12...14 В (по указанию преподавателя) и изменении емкости конденсатора в пределах (C _p– 50) < C < (C _p+ 130) мкФ (снять не менее десяти точек).

При изменении емкости конденсатора С напряжение питания необходимо поддерживать постоянным с помощью ЛАТРа. Результаты измерений занести в табл. 3.

Таблица 3

Параметры
опытные	расчетные
C, мкФ	I, А	P, Вт	XC, Ом	UC, В	Uк, B	Uак, В	Uрк, В		град

При расчетах принять параметры катушки постоянными.

По данным табл. 3 на одном графике изобразить зависимости: X_к =f (C), X_C = f (C), I = f (C), cos j = f (C), j = f (C), на другом графике: U = f (C), U_ак = f (C), U_рк = f (C), U_C = f(C).

На графиках отложить значение резонансной емкости и отметить характерные точки на резонансных кривых.

Построить в масштабе векторные диаграммы напряжений для C = C_p, C < C_p и C > C_p.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

 

Отчет должен содержать:

– электрические схемы опытов, выполняемые с соблюдением ГОСТа

– таблицы с опытными, расчетными данными и расчетные формулы к ним;

– векторные диаграммы напряжений и тока (табл. 1, 2);

– резонансные кривые (табл. 3);

– векторные диаграммы напряжений при C < C_p, C = C_p и C > C_p;

–выводы по результатам проведенной работы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какими параметрами характеризуется индуктивная катушка и как определить их опытным путем?

2. Написать выражение для закона Ома для неразветвленной цепи переменного тока, содержащего резистор, катушку индуктивности и конденсатор.

3. Пояснить порядок построения векторной диаграммы для неразветвленной цепи переменного тока.

4. Назвать условия, при которых наступает резонанс в цепи переменного тока. Чем характеризуется этот режим?

5. Какие виды мощности различают в цепях переменного тока? Как определить их опытным путем?

6. Что понимают под коэффициентом мощности цепи переменного тока? Приведите его зависимость от параметров цепи.