Электрическая цепь переменного тока и ее элементы. Регулируемый стабилизированный источник переменного напряжения. Активное сопротивление катушки

РАСЧЕТНО-ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N 2.1.

Электрическая цепь переменного тока

и ее элементы

Цель работы: 1. Получение навыков измерения параметров резистора, конденсатора и катушки индуктивности.

2.  Снятие вольт-амперных характеристик элементов электрической цепи синусоидального тока.

3.  Измерение разности фаз между гармоническими напряжениями и токами.

Программа работы

1.  Определить фактические параметры резисторов, конденсаторов и индуктивных катушек на заданной частоте и сравнить их с номинальными параметрами.

2.   Снять вольт-амперные характеристики (ВАХ) конденсаторов и индуктивных катушек.

3.  Снять ВАХ источника переменного напряжения и определить его параметры.

4.  Измерить разность фаз между напряжением и током в резисторе, конденсаторах и индуктивных катушках.

постоянного тока, заменяют схемой замещения, составленной из элементов, каждый из которых учитывает одно из этих явлений.

К пассивным элементам схемы при переменных токах относятся резистор с сопротивлением R, катушка с индуктивностью L, конденсатор с емкостью С. Их условные обозначения показаны на рис. 1.

Следует обратить внимание на то, что выбранные направления токов совпадают с напряжениями на этих пассивных элементах.

Порядок и методика проведения исследований

В работе используются: •   регулируемый источник ИР постоянного напряжения;

Регулируемый стабилизированный источник переменного напряжения (рис. В.2);

•   пассивные элементы 01...10 - резисторы; 14...19 - конденсаторы; 11,12 -индуктивные катушки и БПС;

•    измерительные приборы и осциллограф, установленные на стенде.

1. Переключатель 5 (рис. В.2) установите в положение «~», соответствующее синусоидальной форме напряжения источника. Частоту напряжения выберите произвольно или по указанию преподавателя в диапазоне от 200 Гц до 1 кГц. Для этого, например, при f = 1,0 кГц переключатель 6 установите в положение 1, а ручку 7 - в правое крайнее положение. Проверьте установленную частоту напряжения, используя осциллограф или частотомер.

Измерение фактических параметров исследуемых элементов ИЭ произвести, используя метод амперметра и вольтметра по схеме рис. 3.   

Перед измерением активных сопротивлений двух любых резисторов, выбранных из элементов 01...06, внесите в табл. 1.1 их номинальные Rн, U_H, Iн и фактические значения Rк, определенные в РЛР N 1.1 (табл. 1.1).

14

Таблица 1.1

В процессе измерений напряжение источника установите ручкой 8 таким, чтобы показания приборов не превышали соответствующих номинальных значений U_HK, 1_Hк. После расчета фактических сопротивлений резисторов сравните их со значениями, определенными ранее в цепи постоянного тока.

2. Номинальные емкости и допустимые отклонения bнк двух выбранных из элементов 14...19 конденсаторов определите визуально. Далее, используя схему рис. 2.1, произведите измерения напряжения и тока в каждом конденсаторе и по закону Ома определите их реактивные сопротивления, считая конденсаторы близкими к идеальным. Зная частоту напряжения источника, вычислите емкости конденсаторов. Расчетные формулы х=U/I

Результаты измерений и расчетов занесите в табл. 1 .2.

Таблица 1.2

Измеренные значения емкостей конденсаторов сравните с номинальными. Отклонение С от См определите по формуле

b=(C-Cн)/Сн.100%. Сн

Сравните bн и b и при b > b_Н сообщите об этом преподавателю.

3. Определение параметров R*, L,_K реальных индуктивных катушек производится двумя методами:

а) метод с использованием источника постоянного тока Для определения активного сопротивления R_K реальных катушек их поочередно подключают к источнику ИР постоянного напряжения по схеме рис. 3. При этом измерительные приборы необходимо перевести в режим измерения постоянных напряжения и тока. Напряжение источника ИР (в последующих экспериментах - источника