Конденсатор на змінному струмі
При підключенні до конденсатора змінної синусоїдальної напруги u = U m sin w t в колі з конденсатором виникає струм
де 
.
Останній вираз є виразом закону Ома для кола з ємністю. В аргументі синусу (+90°) свідчить, що в колі з ємністю струм випереджає за фазою напругу на 90°.
Струм досягає максимального значення в ті моменти часу, коли напруга дорівнює нулю. При максимальній напрузі струм припиняється (=0).
Можливі векторні діаграми:
Значення 1/(w С) має розмірність опору (Ом) і називається реактивним опором ємності або ємнісним опором (позначається Х С) 
.
Якщо ємність конденсатора виразити в мікрофарадах, то реактивний ємкісний опір 
. Для постійного струму, коли f = 0, Х С = ¥.
Потужність, що споживає конденсатор, визначається аналогічно потужності індуктивності. Отже в конденсаторі здійснюється періодичний обмін енергією між зовнішнім джерелом і електричним полем. Середня (активна) потужність дорівнює нулю.
Для кількісної оцінки інтенсивності обміну електричною енергією між джерелом і конденсатором введене поняття реактивної потужності Q С = UI = I 2 X С.
Хід роботи
1. Зібрати схему (на платі №2), представлену на рисунку нижче. Плату підключити до клем живлення «~ 0–250 B».
2. На блоці живлення перемикач «–120 В ~250 B» встановити в положення «~250 B».
3. Після подачі напруги на схему встановити значення живлячої напруги U = 220 В за допомогою потенціометра на лицьовий панелі блоку живлення. Значення напруги контролювати вольтметром V1.
|
|
|
Рисунок 7.1 – Схема послідовного з‘єднання активного опору та
конденсатора.
4. Записати значення струмів і напруг в схемі в таблицю 7.1 при підключені заданої кількості конденсаторів. Показання ватметру необхідно помножити на 0,1.
Таблиця 7.1 – Таблиця вимірювань та розрахунків.
| U, В | I, мА | U H, B | U R, B | U С, B | Р, Вт | |||
| R, Ом | X С, Ом | Z Н, Ом | С, мкФ | PСП, Вт | QС, ВАр | cosφ | ||
5. Розрахувати та занести в таблицю 7.1
· значення активного опору
.
· значення ємнісного опору конденсатора
.
· значення повного опору схеми
.
· значення ємності конденсатора
, де f – частота напруги 50 Гц.
· значення активної потужності споживачів схеми
.
· значення реактивної ємнісної потужності схеми
.
· значення коефіцієнта потужності схеми
, 
.
6. Побудувати в масштабі векторну діаграму струму та напруг та трикутник опорів.
7. Протокол повинен містити назву, мету роботи, перелік та метрологічні параметри приладів, схему на рис. 7.1, таблицю 7.1, розрахункові формули та результати, векторну діаграму, трикутник опорів, висновок про виконання закону Ома та другого закону Кирхгофа на підставі побудови векторної діаграми та порівняння значень активної потужності Р та РСП і порівняння значень cosφ та ZH, обчислених за двома виразами.
|
|
|
Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 15; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!