Подготовка к работе. Контрольные вопросы

Подготовка к работе

	L, мГН	C, мкФ	F, кГЦ	R, Ом	X(L), Ом	X(C) Ом	Z,Ом	I,мА	U(r),В	U(l),В	U(c),В
Схема 1	0,89				279,46		332,46	0.002	0,78	0.55
Схема 2		0,047				0,06		0.001	0,56		0.00006

Ход работы

1) Собрал схему согласно рисунку.

2) Выставил напряжение на выходе генератора 1В. Измерил напряжение на реактивном сопротивлении (Таблица выше). Поменял местами элементы. Измерил напряжение на активном сопротивлении.

3) По формуле I=U/R рассчитал ток в цепи, заполнил таблицу.

	L, мГН	C, мкФ	F, кГЦ	R, Ом	X(L), Ом	X(C) Ом	Z,Ом	I,мА	U(r),В	U(l),В	U(c),В
Схема 1	0,89				279,46		332,46	0.002	0,78	0.55
Схема 2		0,047				0,06		0.001	0,56		0.00006

Исходя из расчётов первой таблицы, значение тока в цепи (I) и остальные величины не изменились.

Контрольные вопросы

1. Активная и реактивная нагрузки в цепях переменного тока. Энергетические процессы.

Ответ:Активная составляющая потребляемой любой нагрузкой мощности электрического тока совершает полезную работу и трансформируется в нужные нам виды энергии (тепловую, световую, звуковую и т.п.).

Реактивная составляющая электрического тока возникает только в цепях, содержащих реактивные элементы (индуктивности и ёмкости) и расходуется обычно на бесполезный нагрев проводников, из которых составлена эта цепь.

2. Векторные диаграммы. Сложение синусоидальных величин с помощью векторных диаграмм.

Ответ:Векторные диаграммы — метод графического расчета напряжений и токов в цепях переменного тока, в которых переменные напряжения и токи символически (условно) изображаются с помощью векторов.

Для сложения двух синусоидальных величин с помощью синусоид необходимо сложить их ординаты в каждый момент времени.

Для того, чтобы сложить две величины с помощью векторов, необходимо к концу первого вектора добавить второй, не изменяя его величины и направления. Соединив начало первого вектора с концом второго, получим суммарный вектор.

3. Пояснить физический смысл расчетных величин Х(L), и Х(C). Почему Х(L), и Х(C) частоты?

Ответ:При прохождении переменного тока через реактивные элементы возникает реактивное сопротивление. Оно обусловлено в первую очередь ёмкостями и индуктивностями.

Индуктивностью в цепи переменного тока обладает катушка индуктивности, причём в идеальном случае, активным сопротивлением её обмотки пренебрегают. Реактивное сопротивление катушки переменному току создаётся благодаря её ЭДС самоиндукции. Причем с ростом частоты тока, сопротивление также растёт.

Реактивное сопротивление катушки зависит от частоты тока и индуктивности катушки

Конденсатор обладает реактивным сопротивлением благодаря своей ёмкости. Его сопротивление с увеличением частоты тока уменьшается, что позволяет его активно использовать в электронике в качестве шунта переменной составляющей тока.

4. В какие части периода изменения напряжения U(C)=Umsin(wt) конденсатор, включенный в цепь, является потребителем электрической энергии, а в какие — источником?

Ответ:В момент когда двигается в положительном оси Y направлении происходит зарядка, в отрицательном сам конденсатор становится источником (Возможный обратный процесс в зависимости от приведенной схемы)

5. Законы Ома и Кирхгофа в символической форме.

По I закону Кирхгофа алгебраическая сумма мгновенных значений токов, сходящихся в любом узле электрической цепи, равна нулю, т.е. .

В соответствии с теоремой о сумме I закон Кирхгофа в символической или комплексной форме записывается в виде

По II закону Кирхгофа алгебраическая сумма мгновенных значений падений напряжений в замкнутом контуре равна нулю, т.е.

или или .

Но в соответствии с теоремами символического метода II закон Кирхгофа в символической или комплексной форме записи имеет следующий вид:

или . (3.33)

Рассмотрим закон Ома в символической форме записи для элементов цепи гармонического тока.


Если , (по теореме о линейном преобразовании), то . Это закон Ома в символической форме.	(по теореме о производной) Закон Ома: .	(по теореме об интеграле) Закон Ома: .