Последовательная цепь переменного тока

Лабораторная работа № 1

Последовательная цепь переменного тока.

Цель работы:

Экспериментально установить влияние характера нагрузки на величины активной, реактивной и полной мощностей.

Методом векторных диаграмм установить влияние емкости, включенной последовательно с индуктивным приемником, на величину коэффициента мощности и угла сдвига фаз между током и напряжением приемника.

Задание № 1.

ток напряжение мощность приемник.

Схема для исследования цепи с резистивным элементом Таблица 1.

S = UI = 96 * 0,4 = 38,4 Ba.

Q = vS²-P² = (38,4)²-(37,5)²=8,27 Вар

cos = P/S = 37,5/38,4 = 0,98.

= arcos (P/S) = 11,48⁰

Задание № 2.

Схема для исследования цепи с реальной катушкой.

Z_к = U/I = 96/0,15 = 640 Ом.

R_к = P/I² = 3,75/0,15² = 166,67 Ом.

U_aK = I * R_к = 0,15 * 166,67 = 25 B.

Х_к = v Z_к² — R_к² = v 640² — 166,67² = 617,9 Ом.

U_pK = I * Х_к = 0,15 * 617,9 = 92,69 B.

S = UI = 96 * 0,15 = 14,4 Ba.

Q =vS²-P² = v (14,4)²-(3,75)² = 13,9 Bap.

cos_K = P/S = 3,75/14,4 = 0,26.

_K = arcos (P/S) = 80,79⁰

Задание № 3.

Схема для исследования цепи с конденсатором.

S = UI = 100 * 0,16 = 16 Ba.

Q = vS²-P² =v (16)²-(1,25)² = 15,95 Bap.

cos = P/S = 1,25/16 = 0,078.

= arcos (P/S) = 85,5⁰

Задание № 4.

Схема для исследования цепи с последовательным включеним резистивного элемента и катушки.

cos= P/U*I = 6,25/92*0,11 = 0,62; = arcos (P/U*I) = 51,86⁰

U_a=P/I=6,25/0,11=57,8 В.

R_общ = Р/I² = 6,25/0,0121 = 516,5 Ом.

R_R = U_R/I = 30/0,11 = 516,5 Ом.

Z_{K =} U_К/I = 82/0,11 = 745,5 Ом.

R_K = R_общ — R_R = 516,5 — 272,7 = 243,8 Ом.

X_K = vZ_K² — R_K² = v745,5² — 243,8² = 704,5 Ом.

U_aK = I R_K = 0,11 * 243,8 = 26,8 B.

U_pK = I X_K = 0,11 * 704,5 = 77,5 B.

cos_K = U_ak/U_k = 26,8/82 = 0,33; _K = arcos (U_ak/U_k) = 70,7⁰

Задание № 5.

Схема для исследования цепи с последовательным включением резистивного элемента, катушки и конденсатора.

cos = P/UI = 0,94; =19⁰

U_a = P/I = 20/0,23 = 86,96 B.

U_aK = U_а — U_R = 86,96 — 57 = 29,96 B.

U_pK = v U_К² — U_aK² = v143² — 29,96² = 139,8 B.

cos_k = U_aK/ U_К = 0,21; _к=77,9⁰

Вывод: В ходе выполнения работы экспериментально установили влияние характера нагрузки на величины активной, реактивной и полной мощностей. А так же методом векторных диаграмм установить влияние емкости, включенной последовательно с индуктивным приемником, на величину коэффициента мощности и угла сдвига фаз между током и напряжением приемника.