home

№323 Измерение сдвига фаз в цепях переменного тока

?
Лабораторная работа № 323

Лабораторная работа № 323
ИЗМЕРЕНИЕ СДВИГА ФАЗ В ЦЕПЯХ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Приборы и принадлежности: лабораторная панель «Переменный ток.
Закон Ома» с резистором, конденсатором и катушкой, источник переменного
тока – генератор Г3-118, универсальный вольтметр В7-40.
Введение. Рассмотрим электрическую цепь (рис.1), содержащую (в
общем случае) активное сопротивление R, индуктивность L и емкость C, в
которую включен источник переменного тока с напряжением на выходе
(1)
u  U m cost ,
где u – мгновенное напряжение – напряжение в момент времени t,
Um – амплитуда напряжения,
 – циклическая частота колебаний напряжения.
Принято считать, что активное сопротивление всей цепи (в том числе
сопротивление проводов, сопротивление
обмотки катушки) сосредоточено в R,
емкость всей цепи – в С, а индуктивность –
R
L
C
в L. Такая цепь называется контуром с ~u
сосредоточенными
параметрами.
Согласно
второму
правилу
Кирхгофа для данной цепи можно написать
Рис.1
следующее уравнение:
di
uC  iR  U m cost  L ,
(2)
dt
где i – мгновенное значение тока в цепи, изменяющееся как и напряжение с
частотой ,
uC – напряжение на конденсаторе.
Рассмотрим ряд цепей с различными нагрузками и соответствующие им
уравнения.
1. Пусть к источнику присоединено только активное сопротивление R
(рис.2,а). При этом L=0, C . Сопротивление называется активным
потому, что в нем происходит превращение энергии электрического тока во
внутреннюю энергию проводника или в механическую работу.
Уравнение (2) для данного частного случая принимает вид:
iR  U m cost ,
из которого следует, что ток

91