Основные теоретические положения
5.5.2.1. Эквивалентную схему замещения параллельного соединения реальной катушки и конденсатора можно представить в виде параллельного соединения ветвей с последовательно соединенными идеальными элементами: резисторами, катушкой и конденсатором (рисунок 5.5.1.).
Рисунок 5.5.1. Схема параллельного соединения катушки и конденсатора
Уравнение электрического равновесия для такой цепи согласно первому закону Кирхгофа:
, (5.38)
где 
- комплекс действующего значения напряжения в цепи;
и 
- активные проводимости ветвей с катушкой и конденсатором;
и 
- реактивные проводимости ветвей с катушкой и конденсатором;
и 
- активные сопротивления ветвей;
- индуктивное сопротивление катушки;
- емкостное сопротивление конденсатора;
- комплекс полной проводимости цепи;
- начальная фаза напряжения;
- сдвиг фазы между током и напряжением;
В зависимости от соотношения между индуктивной и емкостной проводимостями цепь может иметь характер:
- индуктивный (напряжение опережает ток в неразветвленной части цепи);
- емкостный (ток опережает напряжение);
- активный (ток совпадает по фазе с напряжением).
На рисунке 5.5.2. представлены векторные диаграммы, построенные на комплексной плоскости для трех случаев ( 
). Начальная фаза напряжения для удобства построения принята равной нулю.
|
|
|
Режим работы цепи переменного тока с параллельным соединением, при котором ток в неразветвленной части и напряжение совпадают по фазе, называется резонансом тока. При этом индуктивная и емкостная проводимости равны друг другу, и вся цепь ведет себя, как чисто активная. Ток в неразветвленной части имеет минимальное значение. При этом реактивные составляющие токов через катушку и конденсатор равны по величине и сдвинуты по фазе друг относительно друга на 180 градусов:
Рисунок 5.5.2.Векторные диаграммы цепи с параллельным
соединением катушки и конденсатора для 
, (5.39)
т.к. условием резонанса токов является равенство
, (5.40)
то резонанс токов может быть установлен изменением:
1) L при постоянных C и f ;
2) C при постоянных L и f ;
3) f при постоянных L и C .
Техническое обеспечение работы
5.5.3.1. Источник питания 127 В.
5.5.3.2 Выпрямитель.
5.5.3.3 Амперметры A.
5.5.3.4 Вольтметры V.
5.5.3.5 Ваттметр W.
5.5.3.6 Резисторы.
5.5.3.7.Катушка индуктивности.
5.5.3.8.Батарея конденсаторов.
Порядок выполнения работ
5.5.4.1. Ознакомиться с приборами и оборудованием, предназначенными для выполнения работы, и записать их технические характеристики в таблицу .
|
|
|
5.5.4.2. Собрать базовую часть схемы, состоящую из источника питания и ЛАТРа (рисунок 5.5.3.).
Подключить к ней параллельно соединенные катушку с сердечником и конденсатор. Подавая напряжение питания в пределах от 30 до 50 В и измеряя при этом ток в неразветвленной части цепи, добиться его минимума путем изменения емкости. Данные измерений занести в таблицу 5.5.1. Изменяя емкость батареи конденсаторов в сторону увеличения, а затем в сторону уменьшения, установить ток в цепи примерно вдвое больше, чем резонансный, и занести результаты в таблицу 5.5.1.
Таблица 5.5.1
| С, мкФ | Измерено | Вычислено | ||||||||
| I1 A | I 2 A | I А | U В | RK Ом | XL Ом | XC Ом | ZK Ом | L Гн | 
| |
 |
Рисунок 5.5.3. Схема исследования
5.5.4.3. Повторить серию опытов по методике, изложенной в пункте 5.5.4.2, изъяв сердечник из катушки. Результаты занести в таблицу 5.5.1.
5.5.4.4. Для определения активного сопротивления катушки индуктивности произвести измерение тока через нее, подключив катушку к базовой части схемы, состоящей из источника, ЛАТРа и выпрямителя, и подавая на нее постоянное напряжение в пределах от 10 до 30 В.
|
|
|
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 220; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!