Лабораторная работа №4. Методические рекомендации. по выполнению лабораторной работы №4. Исследование цепи переменного тока с последовательным соединением резистора и катушки индуктивности.

Лабораторная работа №4

ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ СОЕДИНЕНИЕМ РЕЗИСТОРА И КАТУШКИ ИНДУКТИВНОСТИ.

Цель: опытным путем проверить работу схемы с последовательным соединением резистора и катушки индуктивности.

Оборудование и приборы:

- дроссель L=?,

- резистор R=?

- мультиметры М-838,

- тумблер.

Порядок выполнения

1. Ознакомиться со схемой лабораторного макета.

2. Собрать электрическую цепь по схеме рис. 1

Рис. 1

После проверки преподавателем схемы включить питание тумблером SA1.

3. Снять показания приборов и занести в таблицу 1.

Таблица 1

	Показания приборов				Расчёт
f, Гц	U, В	U_R, В	U_L, В	I, А	φ, °	R, Ом	X_L, Ом	L, Гн	P, Вт	Q, вар	S, ВА
		190,5					190,5	0,6		190,5

4. Выключить питание тумблером SA1.

5. Формы кривых вычертить на миллиметровке.

6. Произвести расчёты и занести результаты в таблицу 1.

7. Сделать выводы.

Методические рекомендации

по выполнению лабораторной работы №4

Исследование цепи переменного тока с последовательным соединением резистора и катушки индуктивности.

После включения приборов, снимаются показания приборов и заносятся в таблицу 1.

Расчёты

1. Определяем сдвиг по фазе между напряжениями на резисторе и на катушке индуктивности.

φ=arctg(U_L/U_R)=arctg(110/190,5)= 30°

2. На миллиметровке строим векторную диаграмму напряжений и тока.

3. Учитывая, что ток и падение напряжения на резисторе совпадают по фазе, определяем значение активного сопротивления.

R=U_R/I=190,5/1=190,5 Ом

4. Используя закон Ома определяем реактивное сопротивление катушки индуктивности.

X_L=U_XL/I=110/1=110 Ом

5. Определяем величину индуктивности катушки.

L= U_XL/2·π=110/2·3,14=0,018 Гн

6. Определяем мощность, рассеиваемую на активном резисторе.

P=I²·R=1·190,5=190,5 Вт

7. Определяем реактивную мощность на катушке индуктивности.

Q=I²·X_L=1·110=110 вар

8. Определяем полную мощность электрической цепи.

S=√(P²+Q²)= √(190,5²+110²)=220 ВА

9. Определяем cos φ.

Z=√(R²+X_L²) =√(190,5²+110²) =220 Ом,

cos φ=R/Z= 190,5/220=0,8659

Контрольные вопросы

1. Почему на векторной диаграмме напряжение на индуктивности опережает ток, протекающий через неё?

2. Почему на векторной диаграмме напряжение на ёмкости отстает от тока, протекающего через неё?

3. Почему угол фазы опережения напряжения на индуктивности или отставания на ёмкости равен 90°?

4. Как строится векторная диаграмма тока и напряжения электрической цепи?

5. В чём отличие активной и реактивной мощностей?

6. Что такое cos φ и какая величина cos φ желательна?