Выполнение упражнений и обработка результатов измерений. Задание. Проверить справедливость закона Ома для полной цепи переменного током

Задание. Проверить справедливость закона Ома для полной цепи переменного током. Определить сдвиг фаз между током и напряжением в исследуемой цепи.

1.Подготовка экспериментальной установки к работе

Перед началом измерений следует ознакомиться с работой генератора сигналов и электронного осциллографа.

1.1. Соберите электрическую схему (рис. 7.6), состоящую из генератора сигналов , резистора , конденсатора , катушки индуктивности , миллиамперметра и вольтметра . Резистор, конденсатор и катушка индуктивности входят в состав соответственно магазина сопротивлений, магазина емкостей и магазина индуктивностей, находящихся на плате лабораторного стенда. Вольтметр подключите параллельно либо к «», либо к «», либо к «», либо к участку цепи, включающему «», «» и «». Используя ручки регулировки генератора сигналов, подготовьте его к работе в качестве источника синусоидальных электрических колебаний. Миллиамперметр и вольтметр подготовьте к измерениям переменного тока и напряжения. Значения сопротивления , емкости , индуктивности и частоты синусоидальных электрических колебаний генератора указываются преподавателем.

1.2. После проверки электрической схемы преподавателем или инженером приступите к выполнению задания.

2. Выполнение измерений

2.1. Включите генератор, вольтметр и миллиамперметр. Дайте приборам прогреться около 5 минут.

2.2. С помощью ручек регулировки генератора установите частоту колебаний тока =500 Гц и силу тока в цепи =1 мA.

2.3. Подключите вольтметр к сопротивлению . Измерьте напряжение на сопротивлении . Результаты измерений занесите в таблицу 7.1.

2.4. Подключите вольтметр к конденсатору . Измерьте напряжение на конденсаторе . Результаты измерений занесите в таблицу 7.1.

2.5. Подключите вольтметр к катушке индуктивности . Измерьте напряжение на катушке индуктивности . Результаты измерений занесите в таблицу 7.1.

2.6. Подключите вольтметр к участку цепи содержащему «», «» и «». Измерьте напряжение на участке цепи, содержащем «», «» и «». Результаты измерений занесите в таблицу 7.1.

2.7. Измерения по пунктам 2.3–2.6. повторите при значениях тока I = 0, 75 мA; 0, 5 мA; 0, 25 мA. Данные занесите в таблицу 7.1.

2.8. Постройте график зависимости для участка цепи содержащего «», «» и «». Сделайте вывод о выполнении закона Ома для полной цепи переменного тока.

2.9. По формулам (7.9) и (7.10) рассчитайте , , . Сравните полученные значения сопротивлений. Сделайте выводы.

2.10. По формуле (7.11) определите сдвиг фаз между током и напряжением в исследуемой цепи.

Таблица 7.1

№ п/п	, мА	, В	, В	, В	, В

Контрольные вопросы.

1. Что такое электрический ток? Назовите условия существования электрического тока.

2. Какой ток является постоянным? Переменным? Запишите закон, по которому изменяется переменный ток.

3. Запишите:

- закон Ома для полной цепи переменного тока;

- закон Ома для цепи переменного тока, содержащей конденсатор и активное сопротивление;

- закон Ома для цепи переменного тока, содержащей катушку индуктивности и активное сопротивление.

4. Чем определяется сдвиг фаз между силой тока и напряжением в цепях, включающих элементы: и ; и ; , и . По каким формулам рассчитываются сдвиги фаз между силой тока и напряжением в указанных цепях.

5. Поясните процессы в указанных цепях графически и с помощью векторных диаграмм.