Лабораторная работа № 2

Разветвленная электрическая цепь синусоидального тока с активно-реактивными сопротивлениями. Резонанс токов

Цель работы: исследование электрических цепей с параллельным соединением R, L и С элементов, изучение явления резонанса тока.

Вызов элементов электрической цепи на монтажную панель ЭВМ осуществляется клавишами F (Л-цепь), F2 (Сцепь), F3 (/?| С-цепь), F4 (R ?-цепь), F5 (R L С-цепь), F6 (резонанс в R L С-цепи).

По показаниям амперметра и вольтметра следует определить величины активных и реактивных проводимостей, полную мощность и cos (р.

Я-цепь. К источнику питания подключить активное сопротивление Я.

На монтажной панели ЭВМ составить электрическую схему измерений, включающую:

• — амперметр А и вольтметр V для измерения общей мощности 5 цепи;
• — ваттметр IV для измерения активной мощности Р цепи;
• — амперметр А для измерения силы тока /д протекающего через активное сопротивление К.

Провести серию опытов, установив напряжение источника питания и 127 В, 220 В с частотой 50 Гц и 220 В с частотой 100 Гц. Составить и заполнить табл.2.10 измеренными значениями.

Определить величину проводимости активного сопротивления Я.

Построить векторную диаграмму для /д (опыт 220 В, 50Гц).

Объяснить полученное значение соэ<�р.

С-цепь. К источнику питания подключить конденсатор С.

На монтажной панели ЭВМ составить электрическую схему измерений, включающую:

• — амперметр А и вольтметр V для измерения общей мощности 5 цепи;
• — ваттметр IVдля измерения активной мощности Р цепи;
• — амперметр А для измерения силы тока 1с, протекающего через конденсатор С.

Провести серию опытов, установив напряжение источника питания и 127 В, 220 В с частотой 50 Гц и 220 В с частотой 100 Гц. Составить и заполнить измеренными значениями табл.2.11.

Таблица 2.10. Измеренные и расчетные параметры в Л-цепи.

Таблица 2.11. Измеренные и расчетные параметры в С-цепи.

Определить величину проводимости конденсатора С.

Построить векторную диаграмму для 1с (опыт 220 В, 50 Гц и 100 Гц).

Объяснить полученное значение соэ <�р.

/?|С-цепь. К источнику питания параллельно подключить активное сопротивление Я и конденсатор С.

На монтажной панели ЭВМ составить электрическую схему измерений, включающую:

• — амперметр А и вольтметр V для измерения общей мощности 5 цепи;
• — ваттметр IV для измерения активной мощности Р цепи;
• — амперметр А для измерения силы тока 1ц протекающего через активное сопротивление Л;
• — амперметр А2 для измерения силы тока 1с, протекающего через конденсатор С.

Провести серию опытов, установив напряжение источника питания? У 127 В, 220 В с частотой 50 Гц и 220 В с частотой 100 Гц. Составить и заполнить табл.2.12, измеренными значениями.

Определить величину общей проводимости /?| С-цепи.

Проверить первый закон Кирхгофа (в комплексной форме).

Построить векторные диаграммы для /& 1с, I (опыт 220 В, 50 Гци 100 Гц).

Объяснить полученное значение I, сое ср.

/{?-цепь. К источнику питания подключить катушку индуктивности.

На монтажной панели ЭВМ составить электрическую схему измерений, включающую:

• — амперметр А и вольтметр V для измерения общей мощности 5¹ цепи;
• — ваттметр IV для измерения активной мощности Р цепи;
• — амперметр А1 для измерения силы тока /_к, протекающего через катушку индуктивности Ь.

Провести серию опытов, установив напряжение источника питания и 127 В, 220 В с частотой 50 Гц и 220 В с частотой 100 Гц. Составить и заполнить измеренными значениями табл. 2.13.

Определить общую проводимость Ш — цепи.

Построить векторную диаграмму для /_к (опыт 220 В, 50 Гц).

Объяснить полученное значение cos <�р.

RL С-цепь. К источнику питания параллельно подключить активное сопротивление R, индуктивное сопротивление L и конденсатор С.

На монтажной панели ЭВМ составить электрическую схему измерений, включающую:

— амперметр А и вольтметр V для измерения общей мощности Sцепи;

Таблица 2.12. Измеренные и расчетные параметры Л С-цепи

• 1 50 127
• 2 50 220
• 3 100 220

Таблица 2.13. Измеренные и расчетные параметры в RL-цспи.

• 1 50 127
• 2 50 220
• 3 100 220

Таблица 2.14. Измеренные и расчетные параметры в С-цепи.

• 1 50 127
• 2 50 220
• 3 100 220

Таблица 2.15. Измеренные и расчетные параметры RL С-цепи.

• 1 С_р 127
• 2 Ср+10 127
• 3 Ср+20 127
• 4 Ср- 10 127
• 5 Ср- 20 127

• — ваттметр IV для измерения активной мощности Р цепи;
• — амперметр А1 для измерения силы тока 1ц протекающего через активное сопротивление /?;
• — амперметр А2 для измерения силы тока 1с, протекающего через конденсатор С;
• — амперметр А 3 для измерения силы тока /?, протекающего через индуктивное сопротивление Ь.

Провести серию опытов, установив напряжение источника питания и 127 В, 220 В с частотой 50 Гц и 220 В с частотой 100 Гц. Составить и заполнить табл.2.14, измеренными значениями.

Определить общую проводимость ЯЬ С-цепи.

Проверить первый закон Кирхгофа (в комплексной форме).

Построить векторные диаграммы для I, 1ц 1с, /г (опыт 220 В, 50 Гци 100 Гц).

Объяснить полученное значение соб <�р.

Определить условия резонанса токов в разветвленной цепи.

Для электрической ЯЬ С-цепи установить напряжение питания цепи 127 В и частоту 50 Гц.

Изменяя задатчиком емкости конденсатора, установить равенство токов в ветвях конденсатора 1с и индуктивного сопротивления /?. Измерить силу тока в ветвях и занести в табл.2.15. Записать полученное значение емкости конденсатора С_р (резонансное).

Установить значение емкости конденсатора: С_р+10 мкФ, Ср+20 мкФ, С_р — 10 мкФ, С" — 20 мкФ. Измерить силу токов 1ц 1с и занести в табл.2.15.

Определить общую проводимость ЯЬ С-цепи.

Проверить первый закон Кирхгофа (в комплексной форме).

Построить векторные диаграммы для I, 1ц 1ь 1с (для всех опытов).

Объяснить полученное значение соБ<�р.

Построить графики /=ДС), Г=ДС), соб =ДС).