Порядок выполнения эксперимента
· Соберите цепь согласно схеме (рис. 4.4.2), подсоедините регулируемый источник синусоидального напряжения с параметрами U =5 В и f= 1 кГц. Напряжение и частоту источника установите с помощью мультиметра.
Рис. 4.4.2
· Измерьте мультиметром или виртуальным прибором общий ток цепи I, токи параллельных ветвей I1, I2, I3и напряжения на конденсаторахU, занесите данные измерений в табл. 4.4.1 Таблица 4.4.1
· Вычислите емкостные реактансы XЭ, XC1, XC2, XC3 по формуле XC =U ¤ IС. · Определите емкости отдельных конденсаторов и эквивалентную емкость цепи по формуле C = 1 ¤ (w × XC),где w = 2pf= 1/С. · Проверьте вычислениями величину емкости CЭ, найденную экспериментально. Вычисление емкостных реактансов:
XC1 = UC1 ¤ IС1 = XC2= UC2 ¤ IС2 = XC3= UC3 ¤ IС3 = XЭ= U ¤ I =
Вычисление емкостей :
C1 = 1 ¤ (w × XC1) = C2 = 1 ¤ (w ×XC2) = C3 = 1 ¤ (w ×XC3) = CЭ = 1 ¤ (w × SXC) = Проверка эквивалентной емкости расчетом : CЭ = C1 + C2 + C3 =
Реактивная мощность конденсатора Общие сведения Когда конденсатор подключен к переменному синусоидальному напряжению, в нем возникает синусоидальный ток, опережающий напряжение на 90о (рис. 4.5.1).
Рис. 4.5.1
Мгновенная мощность, потребляемая конденсатором (как и любой другой цепью) определяется как произведение напряжения и тока:
p = u×i
График изменения этой мощности можно построить, перемножая попарно ординаты графиков u(t) и i(t), взятые в один и тот же момент времени. Полученная таким образом кривая (рис. 4.5.1) представляет собой синусоиду двойной частоты с амплитудой.
QC = UCm × ICm /2 = UC × IC.
Когда p>0, конденсатор заряжается, потребляя энергию и запасая ее в электрическом поле. Когда p<0, он отдает ее другим элементам цепи, являясь источником энергии. Величина QC является максимальной мощностью, потребляемой или отдаваемой конденсатором, и называется емкостной реактивной мощностью. Средняя (активная) мощность, потребляемая конденсатором, равна нулю.
Экспериментальная часть Задание Выведите кривые тока и напряжения конденсатора на экран виртуального осциллографа, перенесите их на график и постройте кривую изменения мгновенных значений мощности перемножением мгновенных значений напряжения и тока.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|