Электричество и магнетизм. Ч.3. Муравьев А.Б - 27 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ОмГУ | Омск

Составители: 

Рубрика: 

53
Лабораторная работа № 8
Индуктивность и емкость в цепи переменного тока
Цель работы: определение зависимости индуктивного и емкост-
ного сопротивлений от частоты, а также определение угла сдвига фаз
тока и напряжения.
Приборы и материалы: лабораторный модуль (ёмкость конденса-
тора С= 0,07 мкФ, индуктивность катушки L= 105 мГн, сопротивление
резистора R = 10 Ом), генератор гармонических колебаний типа Г3-111
(частота генератора,
υ
= (300–2000 ) Гц), электронный осциллограф ти-
па GOS-310, мультиметр.
Теоретические положения
Электрический ток, изменяющийся с течением времени, называет-
ся переменным электрическим током. Электрический ток называется пе-
риодическим, если его значения повторяются через равные промежутки
времени (периоды). В электротехнике чаще всего используется гармони-
ческий ток – периодический переменный электрический ток, являющийся
синусоидальной функцией времени.
Если на участок цепи, содержащий резистор (сопротивление рези
-
стора называют активным), подать напряжение, изменяющееся по сину-
соидальному (гармоническому) закону
U = U
m
cos
ωt (1)
(
U
m
– амплитудное значение напряжения, В; ω – циклическая частота,
рад/с;
t – время, с), то мгновенное значение тока I в цепи определяется
законом Ома:
tIt
R
U
R
U
I
m
m
ωω
coscos === ,
где амплитуда силы тока
R
U
I
m
m
= .
На рис. 1а приведены зависимости тока и напряжения от времени,
а на рис. 1
б векторная диаграмма для амплитудных значений тока и на-
пряжения. Как можно видеть из рисунков, сдвиг фаз между
U
m
и I
m
ра-
вен нулю.
54
I
m
U
m
I
U
I,U
а б
Рис. 1
б
С
~U
I, U
t
I
U
c
mm
I
C
U
ω
1
=
2
π
а
в
Рис. 2 
                     Лабораторная работа № 8                              I,U
                                                                                I
       Индуктивность и емкость в цепи переменного тока
                                                                                 U
      Цель работы: определение зависимости индуктивного и емкост-
ного сопротивлений от частоты, а также определение угла сдвига фаз                                                          Im
тока и напряжения.
      Приборы и материалы: лабораторный модуль (ёмкость конденса-                                                      Um
тора С= 0,07 мкФ, индуктивность катушки L= 105 мГн, сопротивление
резистора R = 10 Ом), генератор гармонических колебаний типа Г3-111
(частота генератора, υ = (300–2000 ) Гц), электронный осциллограф ти-
                                                                                     а                                 б
па GOS-310, мультиметр.
                                                                                                  Рис. 1
                     Теоретические положения
       Электрический ток, изменяющийся с течением времени, называет-                                    С
ся переменным электрическим током. Электрический ток называется пе-
риодическим, если его значения повторяются через равные промежутки
времени (периоды). В электротехнике чаще всего используется гармони-
ческий ток – периодический переменный электрический ток, являющийся             а
синусоидальной функцией времени.
       Если на участок цепи, содержащий резистор (сопротивление рези-                                   ~U
стора называют активным), подать напряжение, изменяющееся по сину-
соидальному (гармоническому) закону                                                                           Uc
                                U = Umcos ωt                        (1)         I, U                I
(Um – амплитудное значение напряжения, В; ω – циклическая частота,
рад/с; t – время, с), то мгновенное значение тока I в цепи определяется
                                                                                б
законом Ома:
                            U U
                         I = = m cos ωt = I m cos ωt ,                                                             t
                            R   R
                               Um
где амплитуда силы тока I m =     .
                                R
       На рис. 1а приведены зависимости тока и напряжения от времени,
а на рис. 1б векторная диаграмма для амплитудных значений тока и на-
пряжения. Как можно видеть из рисунков, сдвиг фаз между Um и Im ра-                           π
вен нулю.                                                                                     2
                                                                                         в          1
                                                                                             Um =        Im
                                                                                                    ωC

                                                                                                  Рис. 2

                                  53                                                                54

Страницы