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

8755. Государство. Три ветви власти 39.5 KB
  Государство. Три ветви власти Государство - важнейший институт политической системы общества. В политической науке до сих пор не достигнут консенсус по вопросу об определении понятия государства. Различные теории выдвигают на первый план один из асп...
8756. Роль права в жизни общества. Правовое государство 44.5 KB
  Роль права в жизни общества. Правовое государство Право - система общеобязательных норм (правил) поведения установленных или санкционированные государством и обеспеченных его принудительной силой. Но наряду с подобным нормативным по...
8757. Демократия и парламентаризм. Политические реформы в России 56.5 KB
  Демократия и парламентаризм. Политические реформы в России Термин демократия появился в Древней Греции и в буквальном переводе означает власть народа. В современной политической науке под демократией понимается политический режим (иногда говорят о п...
8758. Политический статус личности 42 KB
  Политический статус личности Политический статус личности - положение человека в политической системе общества, совокупность его политических прав и обязанностей, возможностей оказать влияние на политическую жизнь страны. Все граждане демократ...
8759. Права человека. Их закрепление в Конституции Российской Федерации 36.5 KB
  Права человека. Их закрепление в Конституции Российской Федерации Правовой статус личности характеризуется совокупностью прав и свобод, которые принадлежат ей по закону. Права человека - гарантируемая законом мера возможного поведения индивида. Эти ...
8760. Понятие и виды юридической ответственности 44 KB
  Понятие и виды юридической ответственности Юридическая ответственность -возникшее из правонарушений правовое отношение между государством в лице его специальных органов и правонарушителем, на которого возлагается обязанность претерпевать...
8761. Система права. Отрасли права 52 KB
  Вариант 1 Система права. Отрасли права. Методы правового регулирования позволяют ответить на вопрос как, каким образом осуществляется правовое регулирование? Императивный (повелительный, обязательный) - предполагает властные предписания...
8762. Гражданское право 42 KB
  Гражданское право. Понятие гражданского права Предмет и метод гражданского права. Гражданское право как отрасль права - это система правовых норм, регулирующих имущественные, а также связанные и некоторые не связанные с ними личные неимущественны...
8763. Место религии в системе отношений человека и окружающего мира. Мировые религии 28 KB
  Место религии в системе отношений человека и окружающего мира. Мировые религии Религия является одной из древнейших и основных (наряду с наукой, образованием, культурой) форм духовной культуры Религия(1) - совокупность определенных мифов, догма...