Тема роботи:
Дослідження електричного кола змінного струму
Мета роботи:
визначити ємнісний, індуктивний і активний опір елементів електричного кола, визначити повний опір кола, порівняти його з розрахунковим значенням.
Обладнання:
набірна панель з елементами електричного кола, котушка індуктивності, резистор змінного струму, (максимальний опір 220 Ом), конденсатор (23 мкФ), резистор (39 Ом), датчик напруги DT001, датчик струму DT005, мультиметр, з’єднувальні провідники, джерело струму, АЦП NOVA LINK, ПК.
Програмне забезпечення:
MultiLab.
Теоретичні відомості
Закон Ома для кола змінного струму в загальному вигляді має такий же вигляд як і для постійного, з тією відмінністю, що окрім активного опору (резистора), опір створюють такі елементи як котушка індуктивності і конденсатор: 
, де Z – це повний опір кола; 
.
Експериментальна установка
Налаштування експерименту
1. Виміряйте мультиметром омічний опір котушки індуктивності і резистора в колі. Запишіть сумарне значення омічного опору R у таблицю.
2. Зберіть електричне коло відповідно до фото.
3. З’єднайте датчик напруги спочатку паралельно до конденсатора.
4. З’єднайте датчик струму в коло послідовно до елементів.
5. Під'єднайте коло до виходу джерела змінного струму.
6. З’єднайте АЦП з USB входом ПК.
7. З’єднайте датчики напруги і струму з АЦП, використовуючи перший і другий вхід.
Налаштування ПЗ
1. Запустіть програму MultiLab.
2. Відкрийте вкладку Реєстратор – Налаштування Реєстратора, і переконайтеся, що датчики розпізнано і підключено до входів.
3. У вікні налаштувань датчика натисніть Далі.
4. Оберіть у списку частоту вимірів – 1000 вимірів за секунду.
5. Натисніть Далі.
6. Оберіть кількість вимірів – 100.
7. Натисніть Закінчити.
Хід експерименту
1. Переконайтеся, що датчики налаштовані правильно, для чого натисніть на короткий час кнопку Пуск 
, а потім Стоп 
. Графіки повинні бути горизонтальними
2. Увімкніть джерело живлення (6 В).
3. Оберіть кнопку Новий експеримент 
.
4. Натисніть кнопку Пуск
5. Дочекайтеся завершення реєстрації даних і збережіть їх.
6. Переключіть датчик напруги паралельно до котушки.
7. Натисніть кнопку Пуск
8. Дочекайтеся завершення реєстрації даних і збережіть їх.
9. Переключіть датчик напруги паралельно до всього кола.
10. Натисніть кнопку Пуск
11. Дочекайтеся завершення реєстрації даних і збережіть їх.
Аналіз даних експерименту
1. Відкрийте результати першого вимірювання.
2. Якщо графік напруги симетричний відносно вісі часу, то установіть Перший курсор 
;на графік напруги в точці максимуму.
3. Прочитайте амплітудне значення напруги на конденсаторі Umax.
4. Якщо графік буде зміщений – за допомогою установки Першого ; і Другого курсору 
, визначте подвоєну амплітуду напруги, а по цьому значенню – саму амплітуду.
5. Проробіть ті ж кроки з графіком сили струму. Визначте амплітудне значення сили струму Imax.
6. Розрахуйте значення ємнісного опору конденсатора χc і занесіть значення в таблицю.
7. Відкрийте результати другого вимірювання.
8. Використовуючи алгоритм попередніх кроків, розрахуйте повний опір котушки індуктивності і, віднявши від нього її омічний опір, знайдіть її індуктивний опір χL. Занесіть значення до таблиці.
9. Відкрийте результати третього вимірювання.
10. Використовуючи попередній алгоритм, розрахуйте повний опір всього кола Zэкс і занесіть його до таблиці.
11. Розрахуйте теоретичне значення повного опору кола по даними, визначеними в експерименті, використовуючи формулу:
12. Розрахуйте похибки і зробіть висновки відповідно до мети роботи.
Таблиця результатів
Завантажити таблицю Exel
Додаткові коментарі
Асиметрія графіків напруги і сили струму пов’язана з тим, що датчик напруги на початку відліку часу приймає поточне значення напруги за нульове.