ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 2 – 1.
Дослідження розгалуженого кола змінного струму.
Мета роботи: дослідити коло змінного струму при паралельному з’єднанні приймачів енергії з різним характером опору. Дослідити явище резонансу напруг.
Порядок виконання роботи.
У даній роботі досліджується електричне коло, яка складається з паралельно з’єднаних котушки з індуктивністю та конденсатора.
Кожна котушка з проводу, крім індуктивного опору, має також активний опір. Індуктивний опір котушки змінному струму створюється за рахунок е. р.с. самоіндукції в ній, активний – тепловим коливальним рухом іонів кристалічної гратки металу, що проводить і за рахунок домішок у ньому. Тому котушку з індуктивністю умовно замінюють її схемою заміщення
Параметри XL, R і Z схеми заміщення можна визначити експериментально. Умовно розділені R та L елементи котушки з індуктивністю будуть складати у даній роботі одну з віток розгалуженого електричного кола.
Визначити параметри схеми заміщення котушки з індуктивністю. Для цього зібрати електричне коло за схемою № 1.
На схемі R,L – котушка з опором R, індуктивністю L, яка має 3600 витків з мідного проводу.
V – вольтметр з межами (0 – 300)В.
А – амперметр з межами (0 – 1)А.
W – ватметр з межами (0 – 90)Вт.
ЛАТР – автотрансформатор з напругою, що регулюється.
Провести виміри U, I, P
Після перевірки викладачем включити ЛАТР в мережу і подати в електричне коло з умовно розділених L і R напругу в границях (50 – 150)В. Результати вимірів U, I, P занести в таблицю №1. Зробити виміри при 2-х значеннях вхідної напруги вказаного інтервалу. Обчислити та занести в таблицю №1 R, Z, XL,cos jK, jK, які знайти за формулами:
,
,
, cos
Таблиця №1
Виміряти | Обчислити | ||||||
U(B) | I(A) | P(Вт) | R(Ом) | Z(Ом) | XL(Ом) | cos |
|
1. Дослідити розгалужене електричне коло за умови XL>XC, І1<І2. Для цього зібрати схему №2,де
 |
С – магазин конденсаторів;
А1 – амперметр с межами (0 – 1)А;
А2 – амперметр с межами (0 – 1)А.
Інші прилади такі ж самі, що і в схемі №1.
Після перевірки схеми викладачем подати з ЛАТРу на вхід кола U = 100 В і результати вимірювань занести в таблицю №2. Необхідні розрахункові дані визначити за формулами:
, 
, 
, 
, 
; 
; 
; Q1
; Q2
; Q = Q1 – Q2; 
Таблиця №2
Виміряти | Обчислити | |||||||||||||||
U (B) | P (Вт) | I (A) | I1 (A) | I2 (A) | R (Ом) | ZK (Ом) | XC (Ом) | XL (Ом) | tg j1 | tg j2 | j1 | j2 | cos | Q (Вар) | S (ВА) | j |
За результатами таблиці побудувати векторну діаграму, вибравши масштаб для струму.
2. Дослідити розгалужену електричну схему при умові резонансу струмів (cos j = 1, j = 0, струм І у загальному проводі мінімальний). Для цього, використовуючи схему №2, зміною ємності конденсатора встановити I = Imin. Відключити ЛАТР від мережі та замінити амперметр А на більш чутливий з межами (0 – 50)мА. Подати на вхід кола U = 100 В та записати значення вимірів у таблицю №3. Необхідно пам’ятати, що струм І2 повинен бути ненабагато більшим І1 для такого кола. Розрахункові дані таблиці визначити за формулами п. 2.
Таблиця №3
Виміряти | Обчислити | |||||||||||||||
U (B) | P (Вт) | I (A) | I1 (A) | I2 (A) | R (Ом) | ZK (Ом) | XC (Ом) | XL (Ом) | tg j1 | tg j2 | j1 | j2 | сos j | Q (Вар) | S (ВА) | j |
Побудувати у масштабі, що вибрали, векторну діаграму розгалуженого кола за умови резонансу.
Побудувати у масштабі, що вибрали, векторну діаграму розгалуженого кола за умови резонансу.
Завдання.
1. Оформити звіт до лабораторної роботи. До його складу повинні входити: матеріали інструкції, графічна частина (векторні діаграми) та висновки по кожному розділу роботи.
2. Підготувати теоретичний матеріал по розгалуженим колам змінного струму, використовуючи конспект лекцій та вказану літературу.
Література:
1. . Общая электротехника, 1979.
2. . Электротехника, 1973.
3. . Электротехника, 1976.
