Практическое занятие по электротехнике.
методическая разработка по физике

ИНСТРУКЦИОННО – ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА

на выполнение практического занятия

по дисциплине ОП. 04. Электротехника и электронная техника.

Тема: Электрическая цепь переменного тока с параллельным соединением элементов. Повышение коэффициента мощности.

Цель работы: Ознакомиться с особенностями режимов работы цепи переменного тока с параллельным соединением элементов, повышением коэффициента мощности, применением 1-го закона Кирхгофа в цепях переменного тока.

Методические рекомендации.

Выполняются при подготовке к проведению работы

1. Ознакомиться с теоретическими сведениями по теме «Параллельное соединение элементов в цепи переменного тока», содержанием данной  работы.
2. Подготовить протокол испытаний.
3. Ознакомиться с лабораторной установкой.
4. Начертить принципиальные схемы исследуемых цепей с включенными измерительными приборами.
5. Ознакомиться с ТБ и занести соответствующую запись в журнал регистрации.
6. Быть готовым ответить на контрольные вопросы.

Выполняется в лаборатории

1. Собрать электрическую цепь с параллельным соединением резистора R и конденсатора С (рис 1). В качестве резистора R* использовать переключаемый резистор R 10 в соответствующей варианту позиции переключателя (таблица 1).
2. Установить в соответствии с заданным вариантом переключатель батареи конденсаторов С* в соответствующую позицию (таблица 1).

Схему предъявить для проверки преподавателю!

                                                                                                                             Таблица 1.

3. Включить электропитание стенда и источник переменного напряжения Е 3.
4. Установить напряжение источника Е 3 = 7В с частотой 300 ± 10Гц.
5. Измерить напряжение на входе цепи, токи в ветвях, ток, потребляемый от источника питания, активную мощность Р, потребляемую цепью и угол сдвига фаз φ  между напряжением и током, потребляемым цепью.
6. Результаты измерений занести в таблицу 2.

                                                                                                                     Таблица 2.

7. Исследовать влияние емкости С, включенной параллельно индуктивному потребителю, на коэффициент мощности цепи cos φ и величину тока I, потребляемого от источника питания. Для этого сначала собрать цепь по рисунку 2, используя в качестве индуктивного потребителя соответствующую реальную катушку индуктивности L* (таблица 3).

Схему предъявить для проверки преподавателю!

8. Включить электропитание стенда и источник питания Е 3.
9. Установить напряжение 7 В с частотой, указанной в таблице вариантов (таблица 3).
10. Измерить напряжение, ток, активную мощность и угол сдвига фаз φ между напряжением и током на входе цепи. Результаты занести в таблицу 2.

Выключить источник питания Е 3!

11. Подключить параллельно катушке индуктивности батарею конденсаторов С* (рисунок 3).
12. Переключатель батареи конденсаторов установить в первую заданную позицию (таблица 3).

Таблица 3.

13. После проверки схемы преподавателем включить источник питания Е 3.
14. Установить напряжение  источника 7 В с частотой, указанной в таблице вариантов (таблица 3) и измерить величины, указанные в таблице 2.
15. Последовательно устанавливая переключатель батареи конденсаторов в следующие заданные позиции, измерить величины, указанные в таблице 2.

Выключить электропитание!

16. По опытным данным построить в масштабе векторные диаграммы для каждого опыта, определив для каждого случая по векторной диаграмме характер электрической цепи и коэффициент мощности цепи cos φ.
17. Сделать выводы

- о влиянии параллельно включенных потребителей друг на друга;

- о влиянии конденсатора, подключенного параллельно индуктивному потребителю, на величину тока, потребляемого из сети и коэффициент мощности цепи;

- о применении 1-го закона Кирхгофа в цепях переменного тока;

Отчет по работе должен содержать:

1. Тему работы.

2. Цель работы.

3. Схемы экспериментов.

4. Таблицы с результатами экспериментов.

5. Векторные диаграммы для всех проведенных опытов;

8. Вывод к проделанной работе.

Контрольные вопросы:

1. Как при параллельном включении потребителей определить величину тока, потребляемого из сети?
2. С какой целью повышают коэффициент мощности цепи?
3. Как можно определить коэффициент мощности цепи?
4. Как изменятся величина тока, потребляемого из сети, и активная мощность цепи, если параллельно активно-индуктивному потребителю включить конденсатор?
5. Почему уменьшается ток, потребляемый из сети, при подключении параллельно индуктивной катушке конденсатора?
6. Как применяется 1-й закон Кирхгофа в цепях переменного тока?
7. Как построить векторную диаграмму цепи, которая содержит параллельно включенные индуктивную катушку и конденсатор?
8. Что такое «резонанс токов»? При каком условии он возникает?