Программа работы и указания по ее выполнению

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1. Изучить устройство, принцип действия, область применения электроизмерительных приборов.

2. Изучить способы включения основных электроизмерительных приборов в электрическую цепь.

3. Усвоить понятия точности, погрешности, вида погрешностей измерительного прибора.

4. Научиться снимать показания измерительного прибора и пони­мать обозначения технических данных, указанных на приборе.

 

ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

1. Стенд с измерительными приборами различных систем.

2. Данные методические указания, плакаты.

 

ПРОГРАММА РАБОТЫ И УКАЗАНИЯ ПО ЕЕ ВЫПОЛНЕНИЮ

1. С помощью методических указаний, лабораторных стендов и плакатов изучить конструкции, принципы действия, пре­имущества, недостатки, области применения, способы включения ос­новных электроизмерительных приборов.

2. Усвоить понятия погрешностей и класса точности приборов, научиться определять их допускаемую абсолютную погрешность.

3. Изучить условные обозначения, приводимые на приборах. За­писать данные нескольких измерительных приборов по заданию пре­подавателя в таблицу.

 

 

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Электроизмерительным прибором называют средство измерений, которое предназначено для выработки сигнала измерительной инфор­мации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблю­дателем.

В настоящее время измерения электрических величин производят приборами различных систем, основными из которых являются: маг­нитоэлектрическая, электромагнитная, электродинамическая и ферродинамическая.

 

Таблица 1

Обозначение единиц измеряемых величин на приборах.

 

Наименование	Обозначение	Наименование	Обозначение
Ампер	A	Ом	
Килоампер	kA	Килоом	k
Миллиампер	mA	Магом	M
Микроампер	A	Миллиом	m
Вольт	V	Микроом	
Киловольт	kV	Микрофарада	F
Милливольт	mV	Пикофарада	pF
Ватт	W	Генри	H
Киловатт	kW	Миллигенри	mH
Мегаватт	MW	Микрогенри	H
Мегавар	Mvar	Коэффициент мощности	SinY

 

Таблица 2

 

Таблица 3

Рисунок 1

Достоинства приборов магнитоэлектрической системы: высокая чувствительность, большая точность, относительно небольшое влияние внешних магнитных полей, малое потребление энергии, малое влияние температуры, равномерность шкалы.

Недостатки: работает только в цепи постоянного тока, чувствите­лен к перегрузкам, высокая стоимость, обусловленная сложностью конструкции.

Электроизмерительные приборы магнитоэлектрической системы предназначаются для измерения силы тока и напряжения в качестве амперметров и вольтметров. Магнитоэлектрический прибор является составной частью омметра, с помощью которого непосредственно из­меряют электрическое сопротивление.

Применяя термопреобразователи и выпрямители, магнитоэлектри­ческие приборы используют для измерений в цепях переменного тока.

Почти все технические измерения в цепях постоянного тока осу­ществляются приборами данной системы. Лишь в немногих случаях, когда значение имеет не точность, а дешевизна и надежность приборов, постоянный ток измеряется электроизмерительными приборами электромагнитной системы.

 

Рисунок 2

Достоинства приборов электромагнитной системы: пригодность для работы в цепях постоянного и переменного токов, простота и на­дежность конструкции, дешевизна, устойчивость к перегрузкам.

Недостатки: чувствительность к внешним магнитным полям, сравнительно большая потребляемая мощность, относительно низкие чувствительность и точность.

Область применения: в качестве амперметров и вольтметров для технических измерений.

В лабораторных приборах высокого класса точности для умень­шения влияния внешних магнитных полей применяют экранирование.

 

Шкала прибора

Движущаяся стрелка и шкала образуют устройство отсчета изме­рительного прибора. Шкала представляет собой совокупность отметок и проставленных у некоторых из них чисел отсчета, соответствующих ряду последовательных значений измеряемой величины. Промежуток между двумя соседними отметками шкалы называется делением шка­лы. Разность значений измеряемой величины, соответствующих сосед­ним отметкам, называется ценой деления шкалы. Наименьшее значе­ние измеряемой величины, указанное на шкале, называется нижним, а наибольшее - верхним пределами измерения прибора; разность между верхним и нижним пределами - диапазон измерения прибора. Нижний предел у электроизмерительных приборов чаще всего устанавливается равным нулю, однако он может быть как положительным, так и отри­цательным числом, отличным от нуля. В зависимости от принципа

действия и особенностей конструктивного устройства измерительные приборы могут иметь равномерную шкалу (длина деления в угловых или линейных единицах одинакова по всей шкале) или неравномерную (длина деления или цена деления разные на участках шкалы). У прибо­ров повышенной точности шкалу обычно выполняют зеркальной, что снижает до минимума ошибку при отсчете показания прибора. Много­предельные или универсальные приборы могут иметь не одну, а иногда и несколько шкал с разной ценой деления.

Для правильного отсчета показания измерительного прибора не­обходимо предварительно определить цену деления шкалы. Цена деле­ния с определяется как отношение разности двух значений А1 и А2 измеряемой величины, соответствующих двум числовым отметкам шкалы, в том числе нижнему и верхнему пределам измерения, к числу делений шкалы между этими отметками Δ N

У многопредельных измерительных приборов цена деления шка­лы определяется с учетом конкретного верхнего предела измерения, установленного с помощью переключателя пределов. У многопредель­ных ваттметров цена деления определяется как отношение произведе­ния предельных (номинальных) значений напряжения и тока, подво­димых к прибору и указанных у соответствующих переключателей или присоединительных клемм, к полному числу делений шкалы.

 

Таблица 4

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Таблица 5

Название прибора	Наименование системы	Условное обозначение системы	Класс точности	Диапазон измерений	Цена деления	Остальные данные прибора
Вольтметр	Магнитоэлектрическая		1,5	0 50В		─
Вольтметр	Электромагнитная		2,5	30 150В
Амперметр	Электромагнитная		0,5	0 2,5А 0 5А
Вольтметр	Электромагнитная		0,5	0 75В 0 150В 0 300В 0 600В
Ваттметр	Ферродинамическая		0,5

Вывод:

В ходе данной лабораторной работы ознакомился с общим устройством и назначением основных электроизмерительных приборов, изучил принципы их действия, схемы подключения приборов в электрическую цепь. Изучил понятие точности и погрешности прибора. Научился определять цену деления прибора, определять по знаку его систему, класс точности, диапазон измерений а также снимать показания с прибора

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Алтайский государственный технический университет им. И.И.Ползунова»

 

Кафедра общей электротехники

 

 

Лабораторная работа №2

 

«ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ»

 

 

Работу выполнил: ст-т гр. ПКМ-31

Новиковский Е.А.

Работу проверил: Коротких В.М..

Оценка________________

 

Барнаул 2010

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1. Изучение порядка измерения мощности одним прибором -ваттметром. Изучение принципа действия ваттметра.

2. Выбор номинальных значений тока и напряжения ваттметра для правильного включения его в цепь.

3. Усвоение практических навыков включения ваттметра для из­мерения мощности, потребляемой всей цепью и участками цепи.

 

ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

1. Резисторы R_1; R₂, R₃, являющиеся нагрузками.

2. Регулируемый источник напряжения переменного тока (клем­мы А' В' стенда).

3. Ваттметр.

4. Вольтметр.

5. Монтажные провода - 8 шт.

 

Рисунок 1

 

Значения сопротивлений резисторов R₁, R₂, R₃ указаны на стенде. Напряжение на входе цепи U =100 В.

3. На основании расчетного тока и заданного напряжения опреде­лить номинальный режим ваттметра - номинальные ток и напряжение (ближайшие наибольшие пределы по току и напряжению).

Рассчитать цену деления ваттметра и установить номинальные напряжения и ток на ваттметре.

4. Убедившись в отсутствии напряжения на стенде (сигнальная лампа стенда "сеть" не горит), выполнить сборку цепи.

5. Проверить установку регулятора напряжения на нуль (ручка регулятора повернута против часовой стрелки до упора).

6. После проверки преподавателем правильности сборки цепи и получения разрешения на включение включить напряжение питания стенда и регулируемый источник напряжения.

7. С помощью регулятора напряжения установить напряжение U = 100 В.

8. Записать показание ваттметра.

9. Установить регулятор напряжения на нуль и выключить источ­ник напряжения и стенд.

       10. Данные измерений и вычислений свести в таблицу 1 и пока­зать преподавателю.

Относительную погрешность измерения определяют по формуле

В случае достоверности результатов измерений исследуемую цепь разобрать.

11. Начертить схему изучаемой цепи с включенными в нее ватт­метрами, измеряющими мощность отдельно в каждом из трех резисто­ров.

 

 

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

R1=57 Ом R2=46 Ом R3=100 Ом U=100 В

1. Найдем общее сопротивление цепи

 

1. Найдем общий ток в цепи:

 

1. Подключаем клемму на 2.5 Ампера (т.к. ток менее 2.5А) на ваттметре, переключателем устанавливаем напряжение в 150 В (напряжение в цепи 100 В).

 

1. Расчет цены деления прибора

 

1. Найдем токи в ветвях

 

 

1. Найдем напряжение на каждом из резисторов

 

1. Найдем мощность на каждом из элементов

 

1. Расчет погрешности

 

1. Баланс мощностей

Номинальные значения напряжения и тока		Цена деления			Относительная погрешность измерений
150	2,5	2,5	140	113	24

 

 

Схемы подключения ваттметра

1. Для измерения общей мощности

2. Для измерения мощности на резисторе R₁

 

3. Для измерения мощности на резисторе R₂

 

 

4. Для измерения мощности на резисторе R₃

 

 

Вывод:

В данной лабораторной работе было произведено измерение мощности одним прибором – ваттметром. По показаниям прибора потребляемая мощность составляет 140 Ватт, что больше расчетного значения в 113 Ватт. Это можно объяснить большой погрешностью прибора, возможно связанной с его неисправностью, а также различными потерями и другими недостатками цепи.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Алтайский государственный технический университет им. И.И.Ползунова»

 

Кафедра общей электротехники

 

Лабораторная работа №3

 

«Сложная цепь»

 

 

 

Работу выполнил: ст-т гр. ПКМ-31

Новиковский Е.А.

Работу проверил: Коротких В.М.

Оценка_______________

 

 

Барнаул 2010

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1. Изучение распределения токов в сложной электрической цепи постоянного тока. Использование законов Кирхгофа для расчета слож­ной электрической цепи.

2. Изучение распределения потенциалов и использование построенной потенциальной диаграммы для одного из замкнутых конту­ров сложной цепи для определения напряжений в цепи.

3. Определение влияния внутреннего сопротивления источника ЭДС на режим работы электрической цепи.

ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

1. Резисторы R₁, R₂, R₃, являющиеся нагрузками.

2. Два источника постоянного тока Е₁ Е₂.

3. Амперметр.

4. Вольтметр.

5. Монтажные провода - 6 шт., провода для подключения вольт­метра - 2 шт., щуп для подключения амперметра.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

МЕТОД ДВУХ УЗЛОВ

Часто исследуемая электрическая цепь содержит только два узла или легко может быть преобразована в подобную цепь. Наиболее простым методом расчета в этом случае является метод двух узлов (узлового напряжения).

На рис. 2 показана схема цепи с двумя узлами а и b, состоящая из п ветвей.

Так как ветви между узлами а и b соединены параллельно, то разность потенциалов или напряжение между этими узлами можно выразить через ЭДС Е_к, ток 1_к и сопротивление резистивного элемента r _к любой из ветвей. По обобщенному закону Ома:

Откуда:

где U_ab — узловое напряжение цепи.

На основании этих соотношений ток

  (6)

В схеме цепи (рис.2) было принято, что все ЭДС направлены к одному из узлов цепи (к узлу а) и положительное направление каждого тока совпадает с направлением ЭДС в ветви, т. е. все токи направлены к тому же узлу. В действительности, конечно, некоторые ЭДС могут быть направлены к узлу b. В этом случае при расчете токов в ветвях с теми же положительными направлениями (к узлу а) по (6) значения ЭДС, действующих к узлу b, должны быть записаны со знаком минус.

По первому закону Кирхгофа алгебраическая сумма токов в узле цепи равна нулю, т. е.

и, следовательно,

                                                                        Рис. 2.

откуда узловое напряжение определяет­ся через параметры элементов цепи:

здесь со знаком плюс записываются ЭДС, действующие к узлу а.

Зная напряжение между узлами, по (6) легко определить ток в любой ветви.

МЕТОД КОНТУРНЫХ ТОКОВ

Этот метод может быть применен для расчета любой линейной цепи. Его применение позволяет уменьшить число совместно решае­мых уравнений по сравнению с числом уравнений, составляемых по законам Кирхгофа.

Для расчета методом контурных токов в сложной электрической цепи (рис. 3, а) независимые контуры выбираются так же как и при составлении уравнений по второму закону Кирхгофа, например кон­туры-ячейки (рис. 3, б). Затем в каждом из контуров произвольно выбирается положительное направление контурного тока (один и тот же ток во всех ветвях соответствующего контура). Расчетную величину — контурный ток обозначим по номеру контура с двойным индексом, например I_kk. Токи в общих для двух или более контуров ветвях определяются на основании первого закона Кирхгофа как ал­гебраические суммы соответствующих контурных токов.

Алгебраическая сумма ЭДС всех ветвей, входящих в каждый из выбранных независимых контуров, называется контурной ЭДС E_kk (с двойным индексом номера контура), т. е. для любого k -гoконтура

  (7)

В выражении (7) все ЭДС ветвей, направление которых совпа­дает (не совпадает) с направлением обхода контура, записываются со знаком плюс (минус).

Арифметическая сумма сопротивлений всех резистивных элемен­тов, входящих в каждый из выбранных контуров, называется собст­венным контурным сопротивлением r_kk (с двойным индексом номера контура), т. е.

Арифметическая сумма сопро­тивлений резистивных элементов, находящихся в общих ветвях двух контуров m и /, называется общим сопротивлением этих контуров, причем, очевидно,

     Рис. 3

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Е1, В	Е2, В	U1, В	U2, В	I1, А	I2, А	I3, А
58	105	55	98	0,28	0,86	0,58

 

Найдем внутренние сопротивления источников:

 

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1. Исследовать явления, происходящие в цепи переменного тока при последовательном соединении элементов.

2. Научиться вычислять параметры цепи.

3. Научиться анализировать работу цепи с помощью построенных по данным опыта векторных диаграмм напряжений и тока.

 

ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

1. Регулируемый источник напряжения переменного тока (клем­мы А', В');

2. Резисторы R₁, R₂, R₃;

3. Индуктивные катушки L₁ L₂, L₃;

4. Батарея конденсаторов С;

5. Ваттметр;

6. Амперметр;

7. Вольтметр;

8. Монтажные провода - 13 шт., провода для подключения вольтметра - 2 шт., щуп для подключения амперметра.

 

Рисунок 1

Примечание: до подачи питания в цепь убедиться, что регулятор напряжения установлен на нулевой отметке.

 

3. После проверки цепи преподавателем включить сетевое напря­жение стенда и напряжение питания цепи.

Установить с помощью регулятора переменного напряжения ток в цепи I = 0,5 А (по амперметру, включенному в цепь).

Ваттметром измерить мощность, потребляемую цепью, вольтмет­ром измерить напряжение U, подводимое к цепи, и напряжения на от­дельных элементах - U_R, U_K, U_С; результаты измерений записать в таб­лицу 1 (опыт 1).

Таблица 1

№ опыта	I, А	U, В	UR, B	Uc, В	UK, B	Р, Вт	f, Гц
1
2
3

Примечание: после каждого опыта регулятор напряжения дово­дить до нулевой отметки и отключать напряжение цепи.

4. Из схемы, изображенной на рисунке 1, исключить батарею конденсаторов. Схема принимает вид согласно рисунку 2.

Рисунок 2

5. Собрать электрическую цепь согласно схеме, приведенной на рисунке 2, и после проверки ее преподавателем провести измерения мощности и напряжений при токе 1=0,5 А. Данные измерений занести в таблицу 1 (опыт 2).

6. Из схемы, изображенной на рисунке 1, исключить индуктивные катушки. Схема принимает вид, как показано на рисунке 3.

Рисунок 3

7. Собрать электрическую цепь согласно схеме, приведенной на рисунке 3, и после проверки ее преподавателем провести измерения мощности, напряжений при токе в цепи 1 = 0,5 А. Данные измерений занести в таблицу 1 (опыт 3).

8. Регулятор напряжения установить на нуль, источник напряже­ния и стенд выключить, данные всех измерений показать преподавате­лю и, в случае их достоверности, разобрать цепь.

9. Пользуясь соответствующими формулами, рассчитать:

а) коэффициент мощности cosφ и угол сдвига фаз φ всей цепи;

б) коэффициент мощности cosφ_к и угол сдвига фаз φ_к индуктив­ных катушек;

в) полное сопротивление Z_к активное сопротивление R_к, индук­тивное сопротивление Х_L и индуктивность L_к индуктивных катушек;

г) активное сопротивление резисторов R;

д) емкостное сопротивление Х_с и емкость С батареи конденсато­ров.

Данные расчетов занести в таблицу 2.

Таблица 2

№ опыта	cosφ	φ,°	cosφк	φк,°	R,Ом	ХС,Ом	С,Ф	Zk,Оm	Rk,Ом	Xl,Oм	Lк, Гн
1
2
3

 

10. Построить в масштабе векторные диаграммы напряжений и тока для всех опытов.

 

Теоретическая часть

Электрическая цепь переменного тока, так же как и цепь постоянного тока, содержит проводники, по которым перемещаются электрические заряды. Количество зарядов, проходящих через сечение проводника в единицу времени называется величиной электрического тока. Она зависит от физических свойств и геометрических размеров проводника, а также от разности потенциалов. Связь между этими величинами называется законом Ома.

Закон Ома справедлив всегда, поэтому для любого проводящего участка электрической цепи в любой момент времени можно написать

u = ir = i / g или i = u / r = ug,

(1)

где u и i - падение напряжения и ток, а r = 1/ g и g = 1/ r - постоянные коэффициенты, называемые сопротивлением и проводимостью данного участка.

Величина сопротивления определяется коэффициентом, зависящим от свойств проводящей среды и называемым удельным сопротивлением r, а также длиной l и площадью поперечного сечения s участка, в виде r = r l / s. Сопротивление измеряют в омах [Ом], а обратную ему величину проводимость g в сименсах [См].

Пусть ток в цепи с сопротивлением r изменяется по закону i_r = I_m sin(w t +y _i). Тогда в соответствии с выражением (1) падение напряжения в ней будет

ur = rir = rIm sin(w t +y i) = Um sin(w t +y u).

(2)

Отсюда следует, что начальные фазы тока и напряжения на этом участке одинаковы y _i = y _u, а амплитуда напряжения равна U_m = rI_m. Временные диаграммы, соответствующие выражению (2) приведены на рис. 1 а). Там же показано изображение сопротивления на электрических схемах с условно положительными направлениями тока и напряжения.

Амплитудные и действующие значения синусоидальных величин связаны между собой постоянным коэффициентом, поэтому для действующих значений тока и напряжения на сопротивлении можно написать U = rI или I = U/r = gU.

Синусоидальные функции выражения (2) можно заменить комплексными числами

(3)

и изобразить их на векторной диаграмме рис. 1б) с соответствующим представлением на схеме.

Падение напряжения, вызванное протеканием тока, возникает на всех участках электрической цепи. Однако при расчетах его принято изображать отдельным элементом называемым сопротивлением или резистором.

В электрических цепях с синусоидальными переменными токами и напряжениями помимо статических явлений, свойственных цепям постоянного тока, появляются динамические эффекты, т.е. эффекты связанные с изменением этих величин во времени.

Так на любом участке электрической цепи, по которому протекает переменный ток будет действовать ЭДС самоиндукции e_L, наводимая изменяющимся во времени магнитным потоком и равная

.

(4)

Магнитный поток обязательно охватывает все участки электрической цепи, следовательно, при переменном токе на всех участках будет возникать дополнительное падение напряжения

 

 

 

,

(5)

где величина x_L =w L, имеющая размерность сопротивления, называется индуктивным сопротивлением. Амплитуда напряжения, возникающего за счет ЭДС самоиндукции, равна U_m=x_LI_m, а его начальная фаза y _u = y _i +p /2 больше начальной фазы протекающего тока на p /2, т.е. напряжение опережает по фазе ток на 90°. Временные диаграммы, соответствующие выражению (5), приведены на рис. 2 а).

Из выражения для амплитуды падения напряжения на индуктивности можно определить его действующее значение U_L = x_LI_L или действующее значение тока I_L = U_L / x_L = b_LI_L, где b_L =1/ x_L называется индуктивной проводимостью.

Индуктивное сопротивление по сути своей является распределенным параметром, т.к. магнитный поток существует везде, где протекает электрический ток, и на всех участках электрической цепи будет наводиться ЭДС самоиндукции, пропорциональная соответствующему индуктивному сопротивлению. Однако на практике индуктивность всей цепи или отдельного участка считают сосредоточенной в отдельном элементе, изображаемом на схемах в виде рис. 2 а).

Выражение (5) можно представить через символические комплексные числа в виде:

,

(6)

где Z_L = jx_L = x_Le ^{jp /2} - комплексное индуктивное сопротивление.

Векторная диаграмма и схема замещения для выражения (6) приведены на рис. 2 б).

Из выражения (6) можно определить комплексное значение тока через падение напряжения

,

(7)

где Y_L =1/ Z_L =1/ jx_L = - jb_L = b_Le - ^{jp /2} - комплексная индуктивная проводимость.

 

Из курса физики известно, что заряд уединенного проводящего тела q пропорционален его потенциалу u, т.е. q = Cu. Коэффициент пропорциональности C между зарядом и потенциалом называется емкостью и при неизменных геометрических размерах и свойствах среды является константой. Емкость измеряется в фарадах [Ф]. Фарада является слишком крупной величиной, поэтому для практических целей пользуются ее десятичными долями: микро-, нано- и пикофарадами (10 ^-6, 10 ^-9 и 10 ^-12 Ф).

Если за бесконечно малый промежуток времени dt заряд тела изменился на величину dq, то изменение потенциала за этот же интервал времени составит du = dq / C или dq = Cdu. Отнесем изменение заряда к промежутку времени, за который оно произошло. Тогда с учетом того, что электрический ток есть скорость изменения заряда, т.е. i = dq / dt, получим

 

 

.

(8)

Пусть напряжение на емкости изменяется во времени по синусоидальному закону u_С = U_m sin(w t +y _u). Тогда из выражения (8) ток в емкости определится в виде

.

(9)

Произведение b_C = w C имеет размерность проводимости [1/Ом=См] и называется емкостной проводимостью. Отсюда амплитуда тока I_m = b_CU_m, а его начальная фаза y _i = y _u + p /2. Таким образом, ток в емкости опережает падение напряжения на ней на 90°. Временные диаграммы, соответствующие этим соотношениям тока и напряжения на емкости приведены на рис. 3 а).

Пользуясь связью между амплитудными и действующими значениями, для действующих значений тока и падения напряжения на емкости можно записать I_С = b_CU_С или U_C = I_C / b_C = x_CI_C, где величина x_C =1/ b_C называется емкостным сопротивлением.

При описании электромагнитных процессов в электрических цепях часто требуется выражение для мгновенного значения напряжения на емкости. Его можно получить из выражения (8) в виде

.

(10)

Из выражения (8) следует, что всякое изменение потенциалов в электрической цепи будет вызывать появление токов, приводящих к перераспределению зарядов. Причем, под токами в этом процессе следует понимать как токи проводимости, так и токи смещения, возникающие между всеми участках цепи. Поэтому емкостная проводимость, как и емкость, является распределенным параметром, но для расчетов ее, аналогично индуктивности, представляют сосредоточенной в отдельном элементе, который изображается на схеме в виде рис. 3 а).

Связь между напряжением и током в емкости можно представить также комплексными числами и соответствующими векторами (рис. 3 б)) в виде

,

(11)

где Y_C = jb_C = b_Ce ^{jp /2} - комплексная емкостная проводимость.

Отсюда можно также определить комплексное падение напряжения на емкости

,

(12)

где Z_C =1/ Y_C =1/ jb_C = - jx_C = x_Ce - ^{jp /2} - комплексное емкостное сопротивление.

Индуктивность L и емкость C называются реактивными элементами электрической цепи. Реактивными называются также соответствующие сопротивления и проводимости. Это связано с тем, что падение напряжения на индуктивности и ток через емкость появляются только как следствие или реакция на изменение тока или разности потенциалов.

В резисторе падение напряжения не связано с изменением тока, поэтому его сопротивление, в отличие от реактивного, называется активным или резистивным

Практическая часть

№ опыта	I, А	U, В	UR, B	UС, В	UL, B	Р, Вт	f, Гц
1	0,525	100	83	48	10	47	50
2	0,55	100	86,9	-	10,5	50,1	50
3	0,525	100	83	48	-	43,6	50

 

 

Расчеты

I. Опыт № 1.

Рисунок 1.

1) Вычисление ,  и R

 

2) Вычисление , , , ,  и

 

3) Вычисление  и

 

 

 

II. Опыт № 2.

Рисунок 2.

1) Вычисление  и