Исследование цепи синусоидального тока с катушкой индуктивности

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3

Рис.3.7. Исследуемая схема для опыта №1

U_k

U_R

ФГ

Измеритель мощности

Нагрузка

Генератор

L_k

R_k

Рис.3.8. Исследуемая схема для опыта №3

U_k

U_R

I_А

ФГ

U_фг

L AwQUAAYACAAAACEAvJSJLcUAAADaAAAADwAAAGRycy9kb3ducmV2LnhtbESPT2vCQBTE7wW/w/KE 3uomSkuNrhJCLT2EQlUQb4/sMwlm34bsNn++fbdQ6HGYmd8w2/1oGtFT52rLCuJFBIK4sLrmUsH5 dHh6BeE8ssbGMimYyMF+N3vYYqLtwF/UH30pAoRdggoq79tESldUZNAtbEscvJvtDPogu1LqDocA N41cRtGLNFhzWKiwpayi4n78NgreBxzSVfzW5/dbNl1Pz5+XPCalHudjugHhafT/4b/2h1awht8r 4QbI3Q8AAAD//wMAUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhAKL4T1MEAQAA7AEAABMAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA AFtDb250ZW50X1R5cGVzXS54bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAbAbV/tgAAACZAQAACwAAAAAAAAAA AAAAAAA1AQAAX3JlbHMvLnJlbHNQSwECLQAUAAYACAAAACEAMy8FnkEAAAA5AAAAFQAAAAAAAAAA AAAAAAA2AgAAZHJzL2dyb3Vwc2hhcGV4bWwueG1sUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhALyUiS3FAAAA2gAA AA8AAAAAAAAAAAAAAAAAqgIAAGRycy9kb3ducmV2LnhtbFBLBQYAAAAABAAEAPoAAACcAwAAAAA= ">

L AwQUAAYACAAAACEAPdmDKMQAAADaAAAADwAAAGRycy9kb3ducmV2LnhtbESPQWvCQBSE7wX/w/KE 3uomLSkluoYgVnoIQrUg3h7ZZxLMvg3ZNYn/visUehxm5htmlU2mFQP1rrGsIF5EIIhLqxuuFPwc P18+QDiPrLG1TAru5CBbz55WmGo78jcNB1+JAGGXooLa+y6V0pU1GXQL2xEH72J7gz7IvpK6xzHA TStfo+hdGmw4LNTY0aam8nq4GQW7Ecf8Ld4OxfWyuZ+Pyf5UxKTU83zKlyA8Tf4//Nf+0goSeFwJ N0CufwEAAP//AwBQSwECLQAUAAYACAAAACEAovhPUwQBAADsAQAAEwAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA W0NvbnRlbnRfVHlwZXNdLnhtbFBLAQItABQABgAIAAAAIQBsBtX+2AAAAJkBAAALAAAAAAAAAAAA AAAAADUBAABfcmVscy8ucmVsc1BLAQItABQABgAIAAAAIQAzLwWeQQAAADkAAAAVAAAAAAAAAAAA AAAAADYCAABkcnMvZ3JvdXBzaGFwZXhtbC54bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAPdmDKMQAAADaAAAA DwAAAAAAAAAAAAAAAACqAgAAZHJzL2Rvd25yZXYueG1sUEsFBgAAAAAEAAQA+gAAAJsDAAAAAA== ">

R_k

L_k

Исходные данные для каждой бригады студентов приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1

Варианты заданий для схемы последовательного RL -соединения

№ варианта	, Гц	, Ом
1	20	22
2	30	47
3	40	68
4	50	82
5	60	100

Последовательность выполнения работы:

1. Катушка, используемая в лабораторной работе, является реальной, т.е. содержит внутреннее сопротивление. Для определения его значения экспериментальным способом используется омметр. Осуществить измерение внутреннего сопротивления катушки при выключенной цепи при помощи мультиметра в режиме измерения сопротивления. Записать измеренное значение.

Опыт №1: определение влияния нагрузки на режим работы цепи

1. Собрать схему, подключив измеритель мощности, как показано на рис. 3.7. После проверки преподавателем осуществить подачу питания на стенд выключателем QF. Установить частоту функционального генератора согласно своему варианту из таблицы 3.1. В течение опыта частота источника не изменяется. Изменяя сопротивление, снять показания приборов и занести их в таблицу 3.2. Замена сопротивления в исследуемой цепи осуществляется только(!) при выключенном питании измерителя мощности и при отсутствии питания в схеме.

Таблица 3.2

Влияние нагрузки на режим работы цепи

№	R, Ом	I_A, мА	U_k, В	U_R, В	P_w, Вт	Q, Вар	S, ВА	φ, град	cos φ
1	22
2	47
3	68
4	82
5	100
6	150

Учесть, что используемая в лабораторной работе катушка индуктивности содержит внутреннее сопротивление! Таким образом напряжение, снимаемое с ее выходных клемм, будет содержать две составляющие:

где

2. На основании полученных экспериментальных данных построить зависимости мощности нагрузки и напряжений и от сопротивления. Зависимости и отразить на одном графике. На том же графике представить расчётные зависимости. Объяснить наличие экстремума функции .

3. Произвести расчет параметров цепи. Сравнить расчетные значения с экспериментальными значениями. Результаты занести в таблицу 3.3.

Таблица 3.3

Результаты расчетов

№	R, Ом	I_A, мА	U_L, В	U_R, В	P_w, Вт	Q, Вар	S, ВА	φ, град
1	22
2	47
3	68
4	82
5	100
6	150

Опыт №2: определение влияния частоты на режим работы цепи

1. Установить в цепь значение сопротивления, соответствующее своему варианту. Изменяя частоту в диапазоне 10…70Гц с шагом 10Гц, снять показания приборов и занести их в таблицу 3.4.

Таблица 3.4

Влияние частоты на режим работы цепи

	I_A, мА	P_w, Вт	Q, Вар	S, ВА	cos φ	φ, град
10
20
30
40
50
60
70

2. На основании полученных экспериментальных данных построить на одном графике зависимости активной , реактивной и полной мощности от частоты. Отдельно построить зависимость .

Опыт №3: определение влияния частоты на режим работы цепи

1. Собрать схему (рис.3.8). После проверки преподавателем осуществить подачу питания на стенд выключателем QF. Для измерения напряжений катушки индуктивности и резистора использовать вольтметры в режиме измерения переменного тока. Изменяя частоту функционального генератора в диапазоне от 100…600Гц с шагом 50Гц снять показания приборов. Результаты занести в таблицу 3.5.

Таблица 3.5

Показания приборов

	U_k, В	U_R, В
100
150
200
…
600

2. На основании полученных экспериментальных данных построить зависимость индуктивного сопротивления от частоты . На одном графике отразить зависимости и .