Порядок проведения работы

Исследуемая цепь состоит из последовательного соединения емкостного сопротивления X_С, величина которого изменяется при помощи переключателей в широких пределах, переменного активного сопротивления R и катушки индуктивности.

В исследуемой схеме в качестве индуктивного элемента используется катушка индуктивности с железным сердечником, которая обладает индуктивностью L_K и активным сопротивлением R_K. Общее активное сопротивление цепи , где R – сопротивление резистора. Непосредственно измерить активную и реактивную составляющую напряжения катушки нельзя. Их возможно вычислить по измеренным величинам тока, активной мощности вей цепи и напряжениям на участках по следующим формулам: ; ; ; ; .

Перед началом опытов батарея конденсаторов полностью выключена. Величина входного напряжения задается преподавателем (Внимание! Для предотвращения опасно больших напряжений на реактивных элементах лабораторного стенда нельзя устанавливать входное напряжение выше 80 В. При проведении всех испытаний напряжение должно поддерживаться постоянным.).

1. Убедитесь, что регулятор автотрансформатора находится в крайнем левом положении, а все переключатели в режиме выключено.

2. Установите на стенде заданную преподавателем величину сопротивления переменного резистора (реком. R=37,5; 50; 75) и входное напряжение.

3. Постепенно увеличивая емкость батареи конденсаторов, следует провести 2 опыта в дорезонансном режиме (φ<0), зафиксировать резонансный режим при максимальной силе тока I_рез (φ=0) и 2 опыта в послерезонансном режиме (φ>0). Данные результатов занесите в графу «Измерено» таблицы 1.

4. По данным опытов рассчитать параметры электрической цепи указанные в графе «Вычислено» таблицы 1, результаты занести в таблицу.

5. По результатам таблицы 1 построить семейство резонансных кривых в одних координатных осях. Начертить в масштабе векторные диаграммы для трех состояний цепи: (φ<0), (φ=0), (φ>0).

6. Изменяя значения сопротивления переменного резистора R, определить величины добротности контура Q^’>Q, (R<<ρ); Q=1, (R=ρ); Q^”<Q, (R>>ρ).

7. Повторить пункт 3 для различных сопротивлениях переменного резистора R. Результаты опытов занести в таблицу 2.

8. По данным таблицы 2 построить зависимости при разных значениях добротности контура. Сделать заключение о влиянии величины активного сопротивления цепи на добротность контура и форму резонансной кривой.

Таблица 1

Таблица 2

№ опы та	С	Q’>Q	Q=1	Q”<Q
мкФ	I, A		I, A		I, A
…

Контрольные вопросы:

1. В какой цепи может возникнуть резонанс напряжений? Какое условие необходимо для этого?

2. Какими способами возможно получение в колебательном контуре резонанса напряжений?

3. Что такое добротность контура, как она определяется?

4. При каких условиях напряжения на реактивных элементах цепи могут превышать входное напряжение?

5. Чему равняется коэффициент мощности при резонансе?

6. Какой вид имеют резонансные кривые при изменении частоты?

7. Чему равнялось бы при резонансе полное сопротивление цепи, если бы активное сопротивление R было равно нулю?

8. Как изменится полное сопротивление цепи в момент резонанса напряжений при изменении частоты?

9. Как изменится полная мощность цепи при резонансе напряжений?

10. Как строятся треугольники напряжений, сопротивлений, мощностей?

11. Почему при резонансе при резонансе напряжений ток в цепи максимален?

12. Как определить угол сдвига фаз между напряжением, приложенным к цепи и током, протекающим по ней?

Литература

1. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. – М.: Высшая школа, 1973 г.
2. Нейман Л.Р. Теоретические основы электротехники. – Л.: Энергоиздат, 1981 г.
3. Ионкин П.А. Основы теории цепей. – М.: Энергия, 1975 г.

__________________________________________________________________

ЛР N 020342 от 7.02.97 г.

ЛР № 0137 от 2.10.98 г.

Подписано в печать _____________2007 г.

Формат 60х84/16 Бумага офсетная Печать ризографическая

Уч.-изд.л. 0,75 Усл.-печ.л. 0,75 Тираж _____ экз.

Заказ _____

Издательско-полиграфический центр

Камской государственной инженерно-экономической академии (ИНЭКА)

__________________________________________________________________

423810, г. Набережные Челны, Новый город, проспект Мира, 13