Определение параметров всей электрической цепи и ее элементов.
Полные проводимости У и сопротивление Z как всей цепи, так и отдельных ветвей – катушки и конденсатора, определяются по показаниям вольтметра V и соответствующих амперметров в общей цепи I, в цепи катушки Iк и в цепи конденсатора IL:
; 
; 
.
Активное сопротивление катушки r определяется по показаниям ваттметра P и амперметра в цепи катушки Iк: 
.
Тогда 
.
Коэффициент мощности cosφ всей цепи и катушки определяется по показаниям ваттметра P, вольтметра V и соответствующих амперметров, в общей цепи I и в цепи катушки Iк:
; 
.
Реактивные составляющие ток IL и проводимости катушки bL:
IL= Iк sinφк ; 
.
Емкость конденсатора C:
Порядок выполнения работы
1. Собрать электрическую цепь по схеме, представленной на рис.4.8.
| PW |
| PA |
| PA |
| PA |
| PA |
| C |
| L |
Рис.4.8. Схема электроустановки
2. Изменяя емкость (включением с помощью тумблера различных комбинаций конденсаторов), установить в цепи режим резонанса токов. Резонанс наступает при минимальном значении общего тока I=Iмин. Емкость, соответствующая резонансу, называется резонансной. Произвести измерение напряжения U, общего тока I, тока в ветви с индуктивностью Iк, тока в ветви с емкостью Ic и мощности P. Данные измерений занести в таблицу. Изменяя затем емкость на 0.5–2 мкф, произвести измерения для 4-х точек при емкостях меньших резонансной C0 и для 4-х точек при емкостях больших резонансной емкости.
3. Полученные данные свести в следующую таблицу 4.1.
Таблица 4.1
| № п/п | Измерено | Вычислено | ||||||||||||
| U, B | I, A | IК, A | IС, А | rК, Ом | Z, Ом | P, Вт | XС, Ом | С, мкФ | ZК, Ом | cosφ | ХL, Ом | IL, А | сosφк | |
| … |
4. По данным опыта определить параметры всей цепи (полное сопротивление Z и cosφ и её элементов, полное сопротивление катушки Zк, активное сопротивление катушки rк, коэффициент мощности катушки cosφк, реактивный ток IL, емкостное сопротивление xc и емкость С).
; 
; 
; 
.
; 
; 
.
; 
.
5. По данным опыта и вычислений построить в масштабе зависимости
Z= f(C) ; I= f(C) ; cosφ= f(C)
6. Построить методом засечек векторные диаграммы токов для трех отсчетов:
при резонансе bL= bC
при bL> bC
при bL< bC
Контрольные вопросы.
1. Как и почему изменяется ток в цепи, содержащей индуктивную катушку, если параллельно катушки включить конденсатор?
2. Каким должно быть соотношение реактивных проводимостей катушки и конденсатора, чтобы ток в общей цепи опережал напряжение?
3. Каково условие резонанса токов?
4. Способ повышения коэффициента мощности с помощью конденсаторных батарей и его экономическое значение.
5. Почему при резонансе токов ток в общей цепи имеет наименьшее значение?
6.
| I |
| I1 |
| xL I2 |
| r1 |
| xC |
| I3 r2 |
7.
| I2 |
| I4 |
| I3 |
| I |
| I5 |
| I1 |
| U |
Работа 5. Исследование цепи трехфазного тока при симметричной и
Несимметричной нагрузках фаз.