Как определить угол сдвига фаз ϕ в последовательной RLC-цепи с помощью вольтметра?

Определение угла сдвига фаз в последовательной RLC-цепи вольтметром возможно через измерение фазового угла между двумя напряжениями: приложенным к цепи и на конденсаторе.

1. Соберите последовательную RLC-цепь, состоящую из резистора (R), катушки индуктивности (L) и конденсатора (C).

2. Подключите источник питания к цепи.

3. Подключите вольтметр к выводам цепи параллельно катушке индуктивности и конденсатору, чтобы измерить напряжение на реактивных элементах (U_L и U_C соответственно).

4. Запишите значения измеренных напряжений, амплитуд и частот.

5. Вычислите реактивные сопротивления конденсатора и катушки индуктивности: X_C = 1 / (ωC) и X_L = ωL, где ω - угловая частота.

6. Определите угол сдвига фаз между напряжениями на катушке и конденсаторе по формуле: ϕ = arctg (X_C / X_L).

7. Если необходимо определить угол сдвига фазы между приложенным напряжением и напряжением на конденсаторе, используйте формулу: ϕ = ϕ_c - 90°.