Электрический режим емкости в цепи синусоидального тока

Цель работы:

Целью работы является экспериментальное исследование  электрического режима емкости в цепи синусоидального тока.

Ход работы:

Собрал измерительную цепь согласно схеме (рис. 1), используя на стенде в качестве R резистор R = 3 кОм, а в качестве емкости С - емкость конденсатора СА = 25 нФ. Показанное соединение вольтметра V2 и фазометра позволяет производить измерения напряжения и его фазового сдвига на резисторе исследуемой цепи, а также определять ток цепи и его фазовый сдвиг.

[pic 1][pic 2][pic 3][pic 4][pic 5][pic 6][pic 7]

Рис. 1

Генератор стенда включил в режиме ГСС  (синусоидальная форма напряжение варьируемой частоты "f-var").

Поддерживая  по вольтметру V1 напряжение на генераторе 0,8В и контролируя по осциллографу синусоидальный характер  этого напряжения,   изменял значение частоты генератора до такого значения f1 ,   при котором напряжение на резисторе (по вольтметру V2)  возрастет до значения 0,4 В. Результаты на рисунке  2.

[pic 8]

Рис.2

Переключил  входные  зажимы собранной на стенде цепи к противоположным выходным клеммам генератора,   как показано на рис. 3.

[pic 9][pic 10][pic 11][pic 12][pic 13]

Рис.3

При  этом, режим цепи не изменится, но только вольтметр V2 будет показывать напряжение на конденсаторе, а фазометр - сдвиг фаз  между напряжением на конденсаторе и "опорным" напряжением генератора:  =.[pic 14][pic 15][pic 16]

Результаты на рисунке 4.

[pic 17]

Рис.4

По результатам измерений, определил , что в данной RC-цепи, при частоте гармонического колебания на входе f = 3,64 кГц, напряжение на активном сопротивлении цепи UR = 0,4В и смещено по фазе от опорного на 60о , а напряжение на реактивном сопротивлении UC = 0,7 В и смещено по фазе на -30о.