Файл: Практикум по курсу " Теоретические основы электротехники" для студентов электротехнических специальностей всех форм обучения.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.05.2024
Просмотров: 38
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Лабораторная работа 2
РЕЗОНАНСНЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ
I Последовательный резонансный контур
-
Собрать электрическую цепь – рисунок 2.1.
Рисунок 2.1 – Цепь последовательного резонансного контура
На схеме: QF-3 – выключатель синусоидального напряжения; РН – регулятор напряжения (автотрансформатор); RК, L – параметры последовательно соединенных катушек индуктивности (вариометра);
С – конденсатор ёмкостью 30 мкФ.
-
Установить регулятор напряжения в нулевое положение (положение автотрансформатора – против часовой стрелки до упора). -
Включить питание электроприборов (QF-1). -
Включить источник синусоидального напряжения (QF-3) и регулятором напряжения подать на вход цепи напряжение . -
Получить для электрической цепи режим резонанса (резонанс напряжений). Для этого выполнить следующее:
изменяя индуктивность вариометра добиться в электрической цепи максимального значения тока (по амперметру);
уточнить полученный режим резонанса в цепи, проверив выполнение соотношения для напряжений в цепи: .
Указание: если соотношение сильно нарушается, то следует, изменяя значение индуктивности вариометра, добиться более точного выполнения соотношения.
Показания приборов для режима внести в таблицу 2.1.
Таблица 2.1 – Результаты измерений и расчётов для последовательного резонансного контура
Результаты измерений | Результаты расчётов | |||||||||
U , В | U1 , В | U2 , В | I , А | XC , Ом | С, мкФ | XL, Ом | L , мГн | Rk, Ом | , град | Q |
| | | | | | | | | | |
-
На основании экспериментальных данных, решив систему уравнений, определить параметры цепи и записать их в таблицу 2.1:
-
Определить точное значение угла сдвига фаз для цепи . -
Определить значение добротности резонансного контура Q. -
Построить в масштабе векторную диаграмму напряжений.
II. Параллельный резонансный контур
-
Собрать электрическую цепь – рисунок 2.2.
Рисунок 2. 2 – Цепь параллельного резонансного контура
На схеме: QF-3 – выключатель синусоидального напряжения;
РН – регулятор напряжения (автотрансформатор); С – конденсатор ёмкостью 30 мкФ;
R1 – резистор сопротивлением 20 40 Ом;
RК, L – параметры вариометра.
-
Установить регулятор напряжения в нулевое положение (положение автотрансформатора – против часовой стрелки до упора).
-
Включить питание электроприборов (QF-1).
-
Включить источник синусоидального напряжения (QF-3) и регулятором напряжения подать на вход напряжение U = 100В (!).
-
Получить для электрической цепи режим резонанса (резонанс токов). Для этого, изменяя индуктивность вариометра, необходимо добиться в электрической цепи равенства полной и активной мощностей. В этом случае для цепи имеем: Cos = 1 и = 0.
Показания приборов для режима внести в таблицу 2.2.
Таблица 2. 2 – Результаты измерений для параллельного
резонансного контура
U , В | P , Вт | I , А | I1 , А | I2 , А |
| | | | |
-
Рассчитать параметры параллельного резонансного контура:
Значения неизменных параметров: активное сопротивление катушки R
К и ёмкость конденсатора C взять из таблицы 2.1. Результаты расчётов внести в таблицу 2. 3.
Таблица 2. 3 – Результаты расчёта параллельного
резонансного контура
G1, мCм | BC, мCм | Gk, мCм | BL, мСм | I1a, А | I1p, А | I2a, А | I2p, А | , град | P, Вт | Q, ВАр | S, ВА |
| | | | | | | | | | | |
-
Определить точное значение угла сдвига фаз для цепи .
-
Построить в масштабе векторную диаграмму токов.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что является условием возникновения резонанса напряжений?
-
Как определится резонансная частота резонанса напряжений? -
Почему резонансное явление в цепи, изображенное на рисунке 2.1 называется резонансом напряжений? -
Почему при резонансе напряжений ток в электрической цепи имеет максимальное значение? -
Почему напряжение на катушке в последовательной цепи при резонансе напряжений оказывается больше напряжения на конденсаторе (U1 U2)? -
При каком условии напряжения на катушке и конденсаторе при резонансе напряжений будут больше напряжения на входе цепи? -
Как запишется закон Ома для электрической цепи рисунка 2.1? Чему равно полное сопротивление цепи в случае резонанса? -
Что такое добротность резонансного контура, как она определяется? Какой физический смысл имеет добротность контура? -
Что такое характеристическое сопротивление резонансного контура, как оно определяется? -
Что является условием возникновения резонанса токов? -
Почему резонансный режим в цепи, изображенной на рисунке 2.2 называется резонансом токов? -
Почему в цепи, представленной на рисунке 2. 2, при изменении индуктивности возможны два резонансных режима? -
Почему явление резонанса для цепи рисунка 2. 2 можно определить по равенству полной и активной мощностей?