Міністерство освіти і науки України Національний університет „ Львівська Політехніка “ Кафедра фізики ЗВІТ Про виконання лабораторної роботи №15 Лабораторія «електрична» Перевірка закону Ома для зміного струму при наявності ємності в колі  Львів – 2007 Мета роботи: перевірити закон Ома для кола зміного струму. Короткі теоретичні відомості: Коливання - дуже, поширений вид руху. Хоча природа коливань різна, описуються вони одними рівняннями, однаковою залежністю характерних параметрів від часу. Найпростішим є коливання, в якому зв'язок основного змінного параметра з часом є синусоїдальним. Таке коливання називається гармонічним. Періодичні, або майте періодичні зміни заряду, сили струму,напруги називається електричними коливаннями. Найпростіша система, в якій можуть відбуватись вільні електричні коливання складається з конденсатора, котушки, з’єднаних послідовно. Така система називається коливальним контуром. Вільні електричні коливання в контурі швидко згасають, їх практично не використовують. Неважко отримати в електричному колі також вимушені електричні коливання. Такі коливання виникають, коли в колі діє періодична електрорушійна сила ЕРС. Зміна ЕРС виникає в дротяній рамці під час обертання її в однорідному магнітному полі. При цьому магнітний потік, який пронизує рамку періодично змінюється і визначається за формулою: В процесі обертання контура кут повороту змінюється з часом, а магнітний потік, який пронизує контур за законом: Відповідно до закону електромагнітної індукції у замкнутому контурі виникає ЕРС індукції: Величину Е називають максимальним, або амплітудним значенням ЕРС. Таким чином, ЕРС, індукована в контурі, що рівномірно обертається, змінюється за законом синуса, або косинуса, а графік залежності ЕРС від часу обертання є синусоїдною. Змінним струмом називається струм, який змінюється за величиною і напрямом за синусоїдальним законом. При вивчені коливальних законів, часто виникає необхідність встановити характер результату цього коливального процесу при додаванні складових амплітуд, частот, зсувів фаз між ними. Найпростіше додати кілька гармонічних коливань за методом векторних діаграм. Ідея методу ґрунтується на досить простих положеннях. Проекція вектора, що обертається зі сталою кутовою швидкістю, коливається гармонічно. При додаванні двох векторів проекція сумарного вектора дорівнюють сумі проекцій складових векторів. З аналізу формул видно, що напруга і змінюються в однакових фазах, тобто зсув фаз струмом і напругою дорівнюють нулю. Напруга і струм одночасно досягають максимуму і мінімуму. Максимальне значення напруги U. На векторній діаграмі, якщо за опорну вісь взяти вісь струмів, вектор, що зображає амплітуду коливань напруги, збігається з віссю струмів. Розглянемо коло, яке складається з резистора опором R і конденсатора ємністю С, з’єднаних послідовно, і джерела змінної напруги U=U0sinwt (рис. 4а). У колі виникає змінний струм тієї ж самої частоти, амплітудне значення якого і зсув фаз між струмом та напругою ф визначаються параметрами кола R і С. Для визначення J0 і ф скористаємося методом векторних діаграм. За опорну вісь беремо вісь струмів (рис. 4б), оскільки з’єднання елементів кола послідовне і струм в усіх ділянках кола однаковий. Змінний струм викликає спад напруги на резисторі Ur , амплітуда якої дорівнює , а величина U i I змінюються в однакових фазах. Тому на осі струмів відкладаємо вектор, що відповідає в певному масштабі величині . Напруга на ємності відстає від струму на , тому вектор повернутий відносно струму на кут за рухом стрілки годинника. Результуючий спад напруги в колі U0 дорівнює векторній сумі спадів напруги Де називається повним опором даного кола змінного струму. Співвідношення (12) називається законом Ома для кола змінного струму, що міст...