Лабораторная работа: Исследование цепи однофазного синусоидального напряжения с параллельным соединением приемников

4. Используя данные табл. 2 и табл. 3 рассчитаем активные и реактивные составляющие то-ков всех ветвей:

Для первого опыта:

Для остальных случаев вычисления аналогичны

Данные расчета занесены в табл. 4. В этой же таблице представлены численные значения индуктивности из табл. 3.

Табл. 4. Расчетные данные.

№	L	I1a	I1p	I2a	I2p	Ia	Ip
	Гн	А
1	0,683	1,074	1,804	0,070	0,998	1,144	-0,807
2	0,488	1,074	1,804	0,093	1,397	1,167	-0,407
3	0,426	1,074	1,804	0,140	1,594	1,214	-0,210
4	0,378	1,074	1,804	0,186	1,790	1,260	-0,014
5	0,340	1,074	1,804	0,209	1,989	1,284	0,185
6	0,283	1,074	1,804	0,279	2,384	1,353	0,579
7	0,242	1,074	1,804	0,372	2,775	1,447	0,971
8	0,212	1,074	1,804	0,465	3,166	1,540	1,362
9	0,188	1,074	1,804	0,581	3,553	1,656	1,748
10	0,168	1,074	1,804	0,698	3,939	1,772	2,134
11	0,153	1,074	1,804	0,837	4,320	1,912	2,515
12	0,134	1,074	1,804	1,093	4,879	2,167	3,075

По вычисленным значениям строим графики зависимостей сил тока в цепи I и ветвях I₁ и I₂ , косинуса угла сдвига фаз cos φ от индуктивности катушки L.

Строим векторные диаграммы токов и напряжения:

а). I_1p < I_2p . Берем 9^ий результат измерений: I_1a = 1.074 А, I_1p = 1.804 А, I_2a = 0.581 А, I_2p = 3.553 А, I_a = 1.656 А, I_p = 1.748 А.

б). I_1p = I_2p . Берем 4^ий результат измерений: I_1a = 1.074 А, I_1p = 1.804 А, I_2a = 0.186 А, I_2p = 1.790 А, I_a = 1.26 А, I_p = -0.014 А.

в). I_1p > I_2p . Берем 1^ий результат измерений: I_1a = 1.074 А, I_1p = 1.804 А, I_2a = 0.070 А, I_2p = 0.998 А, I_a = 1.144 А, I_p = -0.807 А.

Вывод: при увеличении индуктивности катушки с 130 до 425 мГн сила тока в цепи I и во второй ветви(с катушкой) I₂ стремительно падают, при этом косинус угла сдвига возрастает. Реактивное сопротивление катушки меньше сопротивления конденсатора, поэтому через катушку протекает больший ток, чем через конденсатор. В этом случае цепь принимает индуктивный характер и сила тока отстает от напряжения(векторная диаграмма а).

При индуктивности катушки около 425 мГн сила тока в цепи принимает наименьшее значение I = 1.22 А, а косинус угла сдвига фаз равен 1. Реактивное сопротивление катушки и конденсатора равны, поэтому и реактивные составляющие токов в ветвях равны, сила тока в цепи синфазна напряжению(диаграмма б).

При дальнейшем увеличении индуктивности катушки с 425 до 685 мГн сила тока в цепи I начинает плавно увеличиваться, а сила тока во второй ветви I₂ медленно уменьшаться, величина косинуса угла сдвига фаз падает. Реактивное сопротивление катушки становится больше сопротивления конденсатора, поэтому через катушку протекает меньший ток, чем через конденсатор. В этом случае цепь принимает емкостной характер и сила тока опережает напряжение(диаграмма в).

Изменение индуктивности катушки никак не влияет на силу тока в первой ветви I₁ = const.