20524

Исследование электрической цепи переменного тока при последовательном соединении

Лабораторная работа

Физика

Исследование электрической цепи переменного тока при последовательном соединении. Проверить практически и уяснить какие физические явления происходят в цепи переменного тока. Теоретическое обоснование: При подведении к зажимам последовательно соединённых активного сопротивления R индуктивности L и ёмкости C синусоидального напряжения U=UMsinWt и тока I=IMsinWtU. Действующее значение тока в цепи можно найти по закону Ома: где полное сопротивление цепи.

Русский

2013-07-31

98.5 KB

6 чел.

Лабораторная работа № 7.

Исследование электрической цепи переменного тока при последовательном соединении.

Цель работы:

1. Проверить практически и уяснить, какие физические явления происходят в цепи переменного тока.

2. Рассчитать параметры отдельных элементов электрической цепи.

3. Построить по опытным данным векторные диаграммы.

Теоретическое обоснование:

При подведении к зажимам последовательно соединённых активного сопротивления R, индуктивности L и ёмкости C синусоидального напряжения U=UMsinWt и тока I=IMsin(Wt-U). Сдвиг фаз между напряжением и током определяется по формуле  , где XL=2fL, - соответственно индуктивное и ёмкостное сопротивления.

Действующее значение тока в цепи можно найти по закону Ома:

где - полное сопротивление цепи.

Если ХL>XC, то и U1>U2 - ток в этом случае отстаёт от напряжения в сети. В случае XL<XC и U1<U2 - ток  опережает напряжение. Когда X L=XC, то U1 =U2 – ток и напряжение совпадают по фазе.

Для цепи с последовательным соединением резистора, индуктивной катушки и конденсатора по измерянным значениям напряжения UR,UC, UK, U, тока I и активной мощности Р можно определить параметры цепи. Сопротивление резистора , ёмкостное сопротивление . Определив ХС и зная промышленную частоту тока f = 50 Гц, можно найти мощность конденсатора

Параметры катушки определяются из формулы XL=2fL

Определяем индуктивность катушки .

Оборудование:

  1.  Блок питания.
  2.  Стенд для измерения активного и реактивного сопротивлений.
  3.  Щит приборный №1.


Ход работы:

  1.  Подключить блок питания к стенду.
  2.  Собрать схему, подключив приборы, соединительными проводами.
  3.  Включив тумблер на стенде, подаём напряжение на схему.
  4.  Ставим перемычку на дроссель, замеряем напряжение на резисторе и конденсаторе.
  5.  Ставим перемычку на конденсатор, замеряем напряжение на резисторе и дросселе.
  6.  Замеряем напряжение в схеме при последовательном соединении резистора конденсатора и дросселя, на каждом элементе.
  7.  Результаты опытов занести в таблицу, схемы исследований

Данные изменений

Результаты измерений

I

U1

U2

Uобщ

Xc

R

Z

0,44

210

22

211

50

477,3

480

; ;

Данные изменений

Результаты измерений

I

U1

U2

Uобщ

XL

R

Z

0,42

210

632

666

1505

500

1586

; ; ;

Данные изменений

Результаты измерений

I

U1

U2

U3

Uобщ

XL

XC

R

Z

C

L

1

200

50

150

224

150

50

200

224

0,16

0,48

; ; ; ; ;

;

Вывод:

С помощью данной лабораторной работы овладели навыками подключения простейших электрических схем для переменного тока (активное, ёмкостное, индуктивное и реактивное сопротивление), научились  строить векторные диаграммы, пользоваться  измерительными приборами.

Ответы  на контрольные вопросы:

  1.  Сдвиг фаз между током и напряжением зависит от наличия в ней индуктивного и ёмкостного сопротивления.
  2.  В цепи переменного тока полное сопротивление можно рассчитать, из треугольников сопротивлений, по формулам: ; ; .
  3.  Зная ёмкостное и индуктивное сопротивления, частоту тока и силу тока ёмкость и индуктивность можно определить по формулам:  ; .

  1.  

 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

72815. Устройства вывода информации, мониторы и принтеры 46 KB
  Матричные игольчатые принтеры -– это самые дешевые аппараты обеспечивающие удовлетворительное качество печати для широкого круга рутинных операций главным образом для подготовки текстовых документов.
72816. Устройства ввода информации 46.5 KB
  Для непосредственного считывания графической информации с бумажного или иного носителя в ПК применяется оптические сканеры. Существует множество видов и моделей сканеров. Какой из них выбрать зависит от задач для которых сканер предназначается.
72817. Дополнительные периферийные устройства 44.5 KB
  Мыши различаются по трем характеристикам - числу кнопок, используемой технологии и типу соединения устройства с системным блоком. В первоначальной форме в устройстве была одна кнопка.
72818. Веб-камера для персонального компьютера 36 KB
  Веб-камеры, доставляющие изображения через интернет, закачивают изображения на веб-сервер либо по запросу, либо непрерывно, либо через регулярные промежутки времени. Это достигается путём подключения камеры к компьютеру или благодаря возможностям самой камеры.
72819. Виды вирусов 45 KB
  Существуют мощные вирусы которые попадают под описание нескольких категорий такие вирусы наносят существенный ущерб системе и называются комплексными так как сочетают в себе возможности нескольких простых вирусов.
72820. Виды памяти 45.5 KB
  Оперативная память (ОЗУ, англ. RAM, Random Access Memory - память с произвольным доступом) — это быстрое запоминающее устройство не очень большого объёма, непосредственно связанное с процессором и предназначенное для записи...
72821. Понятие данных и информации 56 KB
  Всё что нас окружает и с чем мы ежедневно сталкиваемся относится либо к физическим телам либо к физическим полям. Обработка данных адекватными им методами создаёт новый продукт – информацию.
72822. Поколения компьютеров - история развития вычислительной техники 50.5 KB
  В короткой истории компьютерной техники выделяют несколько периодов на основе того, какие основные элементы использовались для изготовления компьютера. Временное деление на периоды в определенной степени условно, т.к. когда еще выпускались компьютеры старого поколения, новое поколение начинало набирать обороты.