Исследование электрической цепи переменного тока с активным и емкостным сопротивлением
Цель работы: Изучить неразветвленную цепь переменного тока, построить векторных диаграмм, Определить фазовый сдвиг векторов напряжений на активном и емкостном сопротивлении
Ход работы:
1. Собрал схему
Рисунок 1 - Схема неразветвленной цепи переменного тока
где PA - прибор комбинированный 43101;
PV - прибор комбинированный Ц4342;
R1 - резистор, 10 кОм;
С1 - конденсатор 0,22 мкФ.
2. Подключил схему к генератору трёхфазного напряжения и подал синусоидальное напряжение ~24В.
3. Измерил силу тока I в цепи
I = 0,0015 А
4. Измерил напряжение на входе схемы U и напряжение на активном UR и емкостном Uc сопротивлениях.
U = 28 В
UR = 15 В
Uc = 23,6 В
5. Вычислил полное сопротивление электрической цепи по формуле
Z=28/0,0015=18666 (Ом).
6. Вычислил емкостное сопротивление по формуле
Xc=23,6/0,0015=15733 (Om),
7. Вычислил активное сопротивление по формуле
R= 15/O,0015 =10000 (Ом).
8. Вычислил активную мощность, потребляемую в электрической цепи по формуле
(Вт).
9. Рассчитал реактивную мощность цепи по формуле
Q=0,0015 2 ·15733 = 0,0354 (ВАр).
10. Нашёл полную мощность цепи по формуле
(ВА).
11. Определил угол сдвига фаз в цепи по формуле
где Р/S=0,00225/0,0354=0,5357,
12. Данные расчётов и измерений, записал в таблицу.
Таблица 1 - протокол испытаний:
|
|
Наименование определяемой Величины, (в чём измеряется)
|
Величина
|
|
|
сила тока В цепи, I (А)
|
0,0015
|
|
|
Напряжение, (В)
|
на входе схемы, U
|
28
|
|
|
на активном сопротивлении, UR
|
15
|
|
|
на емкостном сопротивлении, Uc
|
23,6
|
|
|
Сопротивление (Ом)
|
полное электрической цепи, Z
|
18666
|
|
|
емкостное конденсатора, Хс
|
17533
|
|
|
активного участка, R
|
10000
|
|
|
Мощность (ВТ)
|
активная В цепи, Р (Вт)
|
0,0225
|
|
|
реактивная, Q (ВАр)
|
0,0354
|
|
|
полная В цепи, S (BA)
|
0,042
|
|
|
угол сдвига фаз, (гр.)
|
58
|
|
|
13. По результатам измерений и расчётов, построил Векторную диаграмму и треугольники сопротивлений и мощностей:
Рисунок 2 - векторные диаграммы
где а) Векторная диаграмма напряжений;
б) треугольник сопротивлений;
в) треугольник мощностей.2
ВЫВОД: Научился рассчитывать электрические цепи переменного тока с активным и емкостным сопротивлениями, и определять сдвиг фаз в такой цепи.
|
