Порядок выполнения работы
2.1. Ознакомиться с лабораторной установкой (модуль питания, модуль мультиметров, набор минимодулей, наборное поле) в методических рекомендациях к проведению лабораторной работы: «Исследование сложной электрической цепи постоянного тока».
2.2. Собрать электрическую цепь параллельным соединением резистора R, индуктивного потребителя и батареии конденсаторов рис. 9.
Рис. 9
Установить в заданную преподавателем позицию переключатель батареи конденсаторов . В качестве индуктивного потребителя использовать два дросселя и . Один из мультиметров использовать в режиме измерения переменного напряжения. Схему предъявить для проверки преподавателю.
2.3. Изучить работу электрической цепи при параллельном соединении потребителей. Включить электропитание стенда и источник переменного напряжения. Поочередно подключая тумблерами соответствующие ветви, измерить напряжения и токи в ветвях, а также ток, потребляемый от источника питания. Результаты измерений занести в таблицу 1:
Таблица 1
Включены ветви | U, В | I, мА | IR, мА | IC, мА | IL, мА | φ, град | cos φ |
R | |||||||
C | |||||||
ZK | |||||||
R, ZK, C | |||||||
ZK, C1 | |||||||
ZK, C2 | |||||||
ZK, C3 |
2.4. Исследовать влияние ёмкости , включенной параллельно индуктивному потребителю , на коэффициент мощности цепи и величину тока I, потребляемого от источника питания. для этого разомкнуть ветвь с резистором R и установить такое значение ёмкости батареи конденсаторов, при которой от источника потребляется минимальный ток (состояние близкое к резонансу токов). Измерить при этом токи в ветвях и ток, потребляемый из сети. Результаты занести в таблицу 1.
Изменить значение ёмкости конденсатора в сторону увеличения и уменьшения ёмкости и снова измерить токи и напряжения.
Результаты занести в таблицу 1.
2.5. По опытным данным методом засечек построить в масштабе векторные диаграммы для каждого опыта, определив для каждого случая по векторной диаграмме угол сдвига фаз φ между напряжением и потребляемым током и коэффициент мощности.
2.6. Выключить ветвь с батареей конденсаторов. Вместо нее включить конденсатор с ёмкостью 22 мкФ. Подключить ко входу цепи функциональный генератор в режиме синусоидальных колебаний. Изменяя величину частоты переменного синусоидального напряжения (100-1000) Гц, добиться наименьшего показания тока в неразветвленной цепи, т.е. обеспечить состояние цепи к резонансу токов ( = ).
Уменьшая и увеличивая величину частоты переменного напряжения (от резонансного значения частоты) провести измерения указанных в таблице величин для возможных величин частоты синусоидального напряжения. Результаты измерений занести в таблицу 2.
Таблица 2.
№ п/п | f | U | Ux | UR | I | P | Примечание |
кГц | В | В | В | мА | МВт | ||
2,2 | |||||||
2,5 |
2.7. По результатам измерений п. 2.6 найдите сопротивления элементов цели, напряжения на элементах, мощность и cosφ. Результаты занесите в таблицу 3.
Таблица 3
x | z | S | P | Q | |||||||
UI | |||||||||||
Ом | Ом | ВА | Вт | ВАр | |||||||
Таблица 3 (продолжение)
Ia | Y | G | B | ||||||
Ug | UB | ||||||||
мА | мА | См | См | См | |||||