 |
|
Бібліографічний список
1. Кучерук І. М., Горбачук І. Т., Луцик П. Р. Загальний курс фізики.-К.: Техніка, 2001.-Т.2.-С. 374-376.
2. Трофимова Т. И. Курс физики. - М.: Высш. шк., 1985.-С. 179-183, 219-224.
3. Грабовский Р. И. Курс физики. - М., Высш. шк.. 1980.-С. 382-387,396-400.
4. Савельев И. В. Курс общей курс физики. - М.: Наука, 1973. Т.2.-С. 190-201.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 59
ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА ПОТУЖНОСТІ ЗМІННОГО СТРУМУ
Мета роботи: вивчення електричного кола змінного струму та визначення коефіцієнта потужності змінного струму.
Прилади та матеріали: 1) ватметр; 2) вольтметр; 3) амперметр; 4) котушка індуктивності; 5) конденсатор; 6) електрична лампочка; 7) набір провідників.
Загальні відомості
Струм, величина і напрям якого змінюються періодично, називається змінним. Характер зміни струму може бути різним, але найчастіше використовується змінний синусоїдальний струм:
, (3.1)
де 
- амплітудне або максимальне значення струму, 
- миттєве значення змінного струму, 
- циклічна частота змінного струму, 
- початкова фаза коливань змінного струму.
Циклічна частота зв’язана з лінійною частотою 
за формулою:
. (3.2)
Лінійна частота промислового змінного струму 
Гц, а 
.
Для визначення коефіцієнта потужності змінного струму розрахуємо потужність, яка виділяється в електричному колі, яке складається із послідовно з’єднаних активного опору 
, котушки індуктивності 
, та конденсатора 
(рис. 6.).
Електричне коло під’єднане до джерела змінного струму з напругою
. (3.3)
У колі буде протікати змінний струм:
Рис. 6.
де 
- зсув фаз між струмом і напругою.
Елементарна робота, яка виконується струмом 
в даному колі за проміжок часу 
, буде дорівнювати:
,
а повна робота за один період 
:
Позначимо через 
, 
.
Ці величини називаються ефективними значення струму і напруги. Ефективне, або діюче, значення струму і напруги змінного струму дорівнює такому значенню постійного струму, який проходить через даний провідник, виділяє ту ж саму потужність, що й даний змінний струм. Всі електровимірювальні прилади вимірюють тільки ефективні значення. Тоді робота виконана змінним струмом за один період
, (3.4)
а потужність
, (3.5)
де 
- називається коефіцієнтом потужності
. (3.7)
Хід роботи
1. Скласти електричне коло за схемою (рис. 7).
2. Визначити ціну поділок ватметра, вольтметра і амперметра.
3. Включити в коло електричну лампочку і, вимірявши струм , напругу 
і потужність 
, знайти за формулою (3.7) .
4. Включити в коло паралельно електричну лампочку і конденсатор і знайти .
5. Включити в коло паралельно електричну лампочку і котушку індуктивності 
і знайти .
 |
Рис. 7.
6. Включити в коло паралельно електричну лампочку, конденсатор і котушку індуктивності і знайти . Результати вимірювання занести у табл. 3.
Таблиця 3.
| № п/п | , А
| , В
| , Вт
|
|
| . . . |
7. Провести статистичну обробку результатів вимірювання
Контрольні питання
1. Пояснити принцип дії ватметра.
2. Вивести формулу роботи і потужності змінного струму.
3. Що таке ефективне значення струму і напруги?