3. Лабораторная установка

Лабораторная работа выполняется на универсальном стенде. Источником питания служит автотрансформатор, с помощью которого можно изменять напряжение от 0 до 250 В.

Катушка индуктивности, батарея конденсаторов и электроизмерительные приборы установлены на стенде.

В качестве вольтметра используется ампервольтметр АВО-63 или мультиметр ВР-11.

Внимание: Измерения напряжения начинать на максимальном пределе измерения, если показания измерительных приборов будут малы, последовательно переходить на меньший предел измерения.

4. Программа работы

4.1. Экспериментальная часть

1. Ознакомиться с лабораторной установкой и измерительными приборами. Определить цены делений приборов.

2. Собрать электрическую цепь согласно принципиальной схеме рис. 73. Перед включением цепи регулятор ЛАТРа повернуть до конца против часовой стрелки.

3. После проверки электрической цепи преподавателем и получения задания установить ток I= 0,8÷1,5 А при С₁= 0.

4. Провести измерения токов, мощности, напряжения. Результаты измерений занести в таблицу 7.1.

5. Последовательно увеличивая емкость конденсатора через каждые 5 мкФ, повторить измерения аналогично пункту 4.1.4 до значения ёмкости С_п = 60 мкФ. Результаты измерений занести в таблицу 7.1.

Рисунок 73. Принципиальная схема экспериментальной установки

4.2. Обработка результатов эксперимента

1. Вычислить активное сопротивление катушки индуктивности:

r_к=.

2. Вычислить полное сопротивление катушки индуктивности:

Z_K=.

3. Вычислить индуктивное сопротивление катушки индуктивности:

X_K=.

4. Вычислить индуктивность катушки индуктивности:

L= при _ώ=2πf, f = 50 Гц.

5. Вычислить реактивную проводимость ветви с катушкой индуктивности:

b_L=.

6. Вычислить величину емкости, при которой наступает резонанс:

C =, b_C=b_L.

7. Вычислить полную мощность, потребляемую из сети: S = UI.

8. Вычислить коэффициент мощности:

cos φ= .

9. Вычислить активную и реактивную составляющую тока катушки индуктивности:

I_La=I_Lcosφ_K, I_Lp=I_Lsinnφ_K ,

где: cos φ_K= cosφ_K при С₁ = 0.

10. Построить на одном графике зависимости:

I=f(C₁); I_L=f(C₁); I_C=f(C₁); cosφ= f(C₁).

11. По графику зависимости I = f (C₁) определить величину емкости, при которой наступает резонанс токов, и сравнить эту величину с расчетной величиной С в пункте 4.2.6.

12. Построить векторную диаграмму токов для трех режимов: до резонанса, при резонансе, после резонанса токов, согласно уравнению:

13. Сделать выводы по результатам лабораторной работы.

Результаты эксперимента Таблица 7.1

Измерено

Вычислено

С1

U

I

IL

IC

P

rк

ZK

XK

L

C1

bL

S

cosφ

мкФ

В

А

А

А

Вт

Ом

Ом

Ом

Гн

мкФ

Cм

ВА

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60