7. Повернуть ручку регулировки выходного напряжения автотрансформатора против часовой стрелки до упора.

В данном лабораторном опыте за образцовый прибор принимается цифровой мультиметр (Р V2), так как его класс точности намного выше.

Включить автоматический выключатель и выключатель дифференциального тока «Сеть» модуля «Модуль питания». Включить мультиметр.

8. Увеличивая напряжение автотрансформатором от 0 В до 24 В (контролируя величину напряжения вольтметром PV2), провести не менее 10 замеров. Показания вольтметров занести в табл. 5.2.

Таблица 5.2

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
, В	2,4	4,9	6,9	8,8	10,3	12,3	14,6	16,5	20,1	24
, В	1,03	2,13	3,07	3,97	4,7	5,64	6,75	7,6	9,3	11,17
, В	2,4	4,5	6,8	8,5	10,5	12,3	14,5	16,2	20,7	23,7
, В	1,05	1,9	3,1	3,8	4,7	5,64	6,6	7,43	9,6	11,01

9. Повторить измерения согласно пункту 8 при уменьшении напряжения от 24 В до 0 В. Показания вольтметров занести в табл. 5.2.

10. После завершения экспериментов и проверки результатов преподавателем необходимо разобрать схему, предоставить комплект в полном составе и исправности преподавателю или лаборанту.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

1. По данным табл. 5.1 − 5.2 рассчитать средние значения тока и напряжения каждого пункта измерения по формулам (6), (7), (9) и (10). Полученные значения занести в табл. 5.3.

2. Из выражений (13) и (14) и данных таблицы 5.3 найти коэффициенты трансформации трансформаторов тока  и напряжения  для каждого пункта измерения. Полученные значения занести в табл. 5.3. Рассчитать среднее арифметическое значение коэффициентов трансформации по данным табл. 5.3.

;

,

где N − число измерений.

Таблица 5.3

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
, мА	52,2	107,75	154,9	197,7	225	260	305	345	430	495
, мА	9,2	18,41	28,21	36,25	43,86	50,9	59,2	67,05	83,85	96,8
, В	2,4	4,7	6,85	8,65	10,4	12,3	14,55	16,35	20,4	23,85
, В	1,04	2,15	3,08	3,88	4,7	5,64	6,67	7,51	9,45	11,09

3. Сделать вывод о расширении пределов измерения вольтметра и амперметра при помощи трансформаторов тока и напряжения.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Для чего используются трансформаторы тока и напряжения?

2. Чем ограничено применение добавочных сопротивлений и шунтов?

3. Как определить коэффициент трансформации при помощи двух измерительных приборов?

Лабораторная работа № 6 . Измерение активной и полной мощности при различных видах нагрузки

Цель работы: ознакомиться с прямым методом измерения активной мощности и косвенным методом измерения полной мощности, определить класс точности ваттметра.

Оборудование: модуль «Элементы ЦАП и АЦП», модуль «Автотрансформатор», модуль «Измерительный блок», модуль «Ваттметр и секундомер», соединительные проводники.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Протекание тока по электрической цепи сопровождается потреблением энергии от источника. Скорость поступления энергии характеризуется мощностью. Различают мгновенную, среднюю, активную, реактивную и кажущуюся (полную) мощности. Под мгновенной мощностью условились понимать произведение мгновенного значения напряжения  на участке цепи на мгновенное значение тока , протекающего по этому участку:

.

Под активной мощностью  понимают среднее значение мгновенной мощности за период :

Если сила тока в цепи , а напряжение на измеряемом участке , то

где ,  − действующее значение напряжения и тока соответственно;  - угол сдвига фаз между током и напряжением.

Активная мощность представляет собой энергию, которая выделится в единицу времени в виде тепла на сопротивлении R . Активная мощность измеряется в ватах.

Под реактивной мощностью понимают произведение напряжения  на участке цепи, тока  протекающего по этому участку, синуса угла  между ними:

.

Реактивную мощность принято измерять в вольт-амперах реактивных (вар). Реактивная мощность характеризует собой ту энергию, которой обмениваются между собой генератор и приемник.

Кажущаяся (полная) мощность  равна произведению:

.

В лабораторной работе активная мощность измеряется цифровым ваттметром. Полная мощность измеряется косвенным методом, путем перемножения показаний вольтметра и амперметра.