Указания по выполнению работы. Опытное определение параметров резистора, конденсатора и катушки индуктивности
Опытное определение параметров резистора, конденсатора и катушки индуктивности основано на измерении действующего значения тока, напряжения при включении этих элементов в цепь синусоидального тока. Значение источника переменного напряжения рекомендуется брать в пределах 100…1000 В, частота 50 Гц. Схема представлена на рисунке 5.11.
Рисунок 5.11 Схема опытного определения параметров резистора, конденсатора и катушки индуктивности
В опыте с резистором измеряем ток, напряжение и результаты записываем в таблицу 5.1. Значение сопротивления принимается самостоятельно.
Таблица 5.1 – Опытное определение параметров резистора
Установлено | Измерено | ||||
U, В | R, Ом | I, А | Р, Вт | ||
В цепи резистор заменяем конденсатором, значение которого устанавливаем в пределах 20…100 мкФ. Значения заносим в таблицу 5.2.
Таблица 5.2 – Определение параметров конденсатора
Установлено | Вычислено | |||
С, мкФ | U, В | I, А | Р, Вт | |
После замены в цепи конденсатора катушкой индуктивности записываем значения параметров в таблицу 5.3.
Таблица 5.3 – Определение параметров катушки индуктивности
Установлено | Вычислено | |||
L, Гн | U, В | I, А | Р, Вт | |
Ход работы в EWB:
1) Выбираем из ряда пиктограмм Sources источник переменного напряжения . Нажав на него левой клавишей мыши, перетаскиваем его на рабочее поле EWB.
2) Двойным нажатием левой кнопки мыши заходим в настройки источника переменного напряжения и выставляем напряжение (Voltage) 220В и частоту (Frequency) 50 Гц (рис. 5.12).
Рисунок 5.12
3) Выбирая из ряда пиктограмм резистор , конденсатор , катушку , нажимаем на них левой клавишей мыши и перетаскиваем на рабочее поле EWB.
4) Соединяем между собой элементы и выставляем их номиналы.
Виртуальные модели для определения параметров резистора, конденсатора и катушки индуктивности приведены на рисунках 5.13, 5.14 и 5.15
Задание 1. Опыт с резистором
Рисунок 5.13
Задание 2. Опыт с конденсатором
Рисунок 5.14
Задание 3. Опыт с катушкой индуктивности
Рисунок 5.15
Для всех трех схем построить векторные диаграммы тока и напряжения.
Контрольные вопросы
1. Какими величинами (параметрами) характеризуют синусоидальный ток?
2. Что означает действующее значение тока, напряжения?
3. Какие элементы входят в схемы замещения цепей переменного тока?
4. Чем отличается идеальный элемент от реального?
5. Какой физический смысл имеет емкостное и индуктивное сопротивления?
6. Почему активная мощность идеальных реактивных элементов равна нулю?
7. С какой целью и как используют комплексные числа для расчета электрических цепей синусоидального тока?
8. Чем отличается действующее значение тока от комплекса действующего значения тока?
9. С какой целью и как используют векторные диаграммы при анализе цепей синусоидального тока?
10. Запишите закон Ома для участка цепи с резистором (индуктивностью, емкостью) для действующих значений и комплексов действующих значений тока и напряжения. В чем различие двух форм записи закона Ома?