Тема : ДОСЛІДЖЕННЯ ЯВИЩА РЕЗОНАНСУ СТРУМІВ

Р обоче місце: Лабораторія ТОЕ.

Тривалість заняття : 90 хв.

Мета роботи: дослідити резонанс струмів, уяснити які фізичні явища

відбуваються в колі змінного струму, розрахувати параметри

окремих ділянок електричного кола, за дослідами побудувати

векторні діаграми.

Прилади та обладнання

Назва приладів та обладнання	Тип	Кількість	Технічні характеристики
ЛАТР		1
Вольтметр		1
Амперметр		3
Ватметр		1
Батарея конденсаторів		1
Котушка індуктивності		1

Теоретичні відомості

Розглянемо електричне коло, що складається з двох паралельних віток, одна з яких містить котушку індуктивності L, а інша — конденсаторну батарею С (Рис. 31). Діюче значення струму в кожній вітці визначається за законом Ома.

Cтрум у першій вітці . Цей струм відстає за фазою від напруги на кут φ₁ , косинус якого cos φ₁ = r / Z₁.

Активна складового струму в першій вітці I_al = I₁ cos φ₁ , а реактивна складова в цій вітці I_pl = I_L = I₁ sin φ_1.

Струм у другій вітці, що містить ємність, випереджає прикладену напругу на кут 90° і знаходиться за формулою I₂= I_с = U / x_c.

Струм до розгалуження може бути визначений як геометрична сума струмів віток, тоді або , де , а . Цей струм може відставати на кут φвід напруги кола, якщо 1_L > I_С , випереджати його, якщо I_L < I_C , або збігатися за фазою з ним, якщо І _L= І_С . В останньому випадку настає явище резонансу струмів.

При резонансі струмів І_р = 0, І₀ = Іа; P = U · I , тому що φ = 0, а соs φ = 1. Відсутність впливу реактивних опорів на значення струму І при резонансі струмів пояснюється взаємною компенсацією реактивних складових струмів I_L і I_C, що зсунуті за фазою на 180° і мають однакові абсолютні значення. Слід зазначити, що при резонансі струмів струми віток можуть бути більше струму в нерозгалуженій частині кола, що у момент резонансу досягає мінімального значення.

Резонанс струмів може бути отриманий підбором параметрів кола при заданій частоті джерела живлення або частоти джерела живлення при заданих параметрах кола.

Явище резонансу струмів використовують в установках для підвищення коефіцієнта

Рис. 31 Схема для дослідження резонансу струмів.

потужності шляхом підключення паралельно споживачу з параметрами r , L конденсаторної батареї ємністю що приведе до повної компенсації реактивної потужності з установленням коефіцієнта потужності

cos φ = 1 .

Якщо ємність С ≠ С₀, струм І в нерозгалуженій частині електричного кола збільшується в порівнянні з колишнім струмом І₀ і в електричному колі має місце недокомпенсація або перекомпенсація реактивної потужності. Обидва випадки небажані, тому що при незмінній активній потужності збільшення струму І викликає додаткові втрати енергії в з’єднувальних проводах. От чому прагнуть до того, щоб cosφ установки був близький одиниці.

Порядок виконання роботи

1. Ознайомитися з приладами й іншим устаткуванням, призначеним для виконання лабораторної роботи, записати їхні технічні характеристики в таблицю.

2. Зібрати послідовну частину електричного кола з індуктивною котушкою (Рис. 31), потім приєднати конденсаторну батарею, вольтметр, паралельну обмотку ватметра. Установити ручку ЛАТРа у положення, що забезпечує нульову напругу на затискачах електричного кола.

3. Після перевірки викладачем правильності з'єднань, збільшити напругу до заданого значення. Змінюючи ступінями ємність конденсаторної батареї виміряти покази приладів. Дані спостережень звести в табл. 15.1

Таблиця 15.1

№

Дані досліджень

Результати обчислень

U, B

I , A

P, B

І_L , В

Іc , В

Z , Ом

R , Ом

X_L , Ом

X_C, Ом

C , мкФ

S , B A

Q_L , Bap

Q_C , Bap

Q , Bap

Cosφ

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 289; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 11 12 13 14 151617 18 19 20 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!