ОПЫТ 3. Измерение мощности в цепи с активным и индуктивным сопротивлением

Для выполнения этого опыта собирают электрическую цепь по схеме приведённой на рисунке 5.

В качестве активной нагрузки применяют ползунковый реостат, характеристика которого дана в опыте 1. В качестве индуктивного сопротивления включают в цепь машину постоянного тока. У этой машины индуктивной сопротивление.

Рис. 8 Схема электрической цепи в опыте 2.

У машины устанавливают щётки в положении соответствующем работе машины в качестве коллекторного двигателя, и подключают обмотку возбуждения параллельно обмотке (т.е. собирают шунтовой двигатель).

Ползунковый реостат и двигатель включают последовательно, затем подключают их по вторичной обмотке трансформатора, обеспечивающего напряжение 12В (можно воспользоваться универсальным трансформатором).

Для измерения напряжения и силы тока применять демонстрационные амперметры и вольтметры.

По показаниям приборов амперметра, вольтметра и ваттметра устанавливают, что произведение силы тока (показания амперметра) на напряжение (показания вольтметра) больше, чем активная мощность (показания ваттметра), потребляемая нагрузкой.

Этот опыт подтверждает, что в цепи переменного тока мощность равна произведению тока на напряжение и на cosj - косинус угла сдвига между током и напряжением.

Поскольку cosj меньше 1, то активная мощность меньше произведения силы тока на напряжение.

Данные этого опыта позволяют определить cosj. Для этого следует разделить показания ваттметра (активная мощность) на произведение силы тока на напряжение.

Следует, однако, иметь в виду, что шкалы ваттметра отградуированы для измерения активной мощности и дополнительные погрешности, вызываемые наличием ферромагнитного сердечника, значительно снижают точность прибора.

Поэтому данный опыт позволяет демонстрировать влияние сдвига фаз на величину мощности, но не может обеспечить точное определение.