РЕЗОНАНСНЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ
I Последовательный резонансный контур
1. 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.
2. Установить регулятор напряжения в нулевое положение (положение автотрансформатора – против часовой стрелки до упора).
3. Включить питание электроприборов (QF-1).
4. Включить источник синусоидального напряжения (QF-3) и регулятором напряжения подать на вход цепи напряжение 
.
5. 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 | j, град | Q | ||
6. На основании экспериментальных данных, решив систему уравнений, определить параметры цепи и записать их в таблицу 2.1:
7. Определить точное значение угла сдвига фаз для цепи j.
8. Определить значение добротности резонансного контура Q.
9. Построить в масштабе векторную диаграмму напряжений.
II. Параллельный резонансный контур
1. 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.
2. Установить регулятор напряжения в нулевое положение (положение автотрансформатора – против часовой стрелки до упора).
3. Включить питание электроприборов (QF-1).
4. Включить источник синусоидального напряжения (QF-3) и регулятором напряжения подать на вход напряжение U = 100В (!).
|
|
|
5. 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 j = 1 и j = 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 |
6. Рассчитать параметры параллельного резонансного контура:
Значения неизменных параметров: активное сопротивление катушки RК 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 | j, град | P, Вт | Q, ВАр | S, ВА |
7. Определить точное значение угла сдвига фаз для цепи j.
8. Построить в масштабе векторную диаграмму токов.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что является условием возникновения резонанса напряжений?
|
|
|
2. Как определится резонансная частота резонанса напряжений?
3. Почему резонансное явление в цепи, изображенное на рисунке 2.1 называется резонансом напряжений?
4. Почему при резонансе напряжений ток в электрической цепи имеет максимальное значение?
5. Почему напряжение на катушке в последовательной цепи при резонансе напряжений оказывается больше напряжения на конденсаторе (U1 > U2)?
6. При каком условии напряжения на катушке и конденсаторе при резонансе напряжений будут больше напряжения на входе цепи?
7. Как запишется закон Ома для электрической цепи рисунка 2.1? Чему равно полное сопротивление цепи в случае резонанса?
8. Что такое добротность резонансного контура, как она определяется? Какой физический смысл имеет добротность контура?
9. Что такое характеристическое сопротивление резонансного контура, как оно определяется?
10. Что является условием возникновения резонанса токов?
11. Почему резонансный режим в цепи, изображенной на рисунке 2.2 называется резонансом токов?
12. Почему в цепи, представленной на рисунке 2. 2, при изменении индуктивности возможны два резонансных режима?
13. Почему явление резонанса для цепи рисунка 2. 2 можно определить по равенству полной и активной мощностей?
|
|
|
Лабораторная работа 3
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 216; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!