Обработка результатов измерений. 5.1. По результатам измерений табл.1 рассчитываются параметры катушки индуктивности и резонансное значение емкости:

5.1. По результатам измерений табл.1 рассчитываются параметры катушки индуктивности и резонансное значение емкости:

- полное сопротивление катушки (из закона Ома для пассивного участка );

- активное сопротивление катушки (из уравнения для активной мощности );

- индуктивное сопротивление катушки (в соответствии с треугольником сопротивлений)

здесь

- угол сдвига фаз между напряжением и током на катушке

(из треугольника сопротивлений);

- индуктивность катушки:

(из , где - угловая скорость, рад/с;

- частота тока, Гц, промышленная частота тока равна 50 Гц);

- резонансное значение емкости

, мкФ

(исходя из условия возникновения резонанса напряжений , т.е.

или ).

5.2. По результатам измерений табл.2 определяются следующие величины:

- напряжение на активном сопротивлении или (активная составляющая напряжения на катушке);

- напряжение на индуктивном сопротивлении или (реактивная составляющая напряжения на катушке);

- полное сопротивление цепи , Ом;

- угол сдвига фаз между входным напряжением и входным током

, град;

- индуктивная, емкостная и общая реактивные мощности:

, ВАр

- полная мощность, потребляемая цепью:

или , ВА.

Резонанс в электрической цепи – это такой режим работы цепи, при котором входное напряжение совпадает по фазе с входным током. Поэтому при резонансе напряжений должны соблюдаться следующие равенства:

5.3. По результатам измерений табл.3 определяются:

- активная составляющая тока катушки индуктивности

, А;

- реактивная составляющая тока катушки индуктивности

, А;

- индуктивная проводимость ветви с катушкой

, 1/Ом;

- емкостная проводимость ветви с батареей конденсаторов

, 1/Ом;

- коэффициент мощности исследуемой цепи (из уравнения активной мощности или из треугольника мощностей)

- полная мощность, потребляемая цепью , ВА.

При резонансе токов должны соблюдаться следующие равенства:

- условие возникновения резонанса токов,

или , или , где - эквивалентное реактивное сопротивление:

Содержание отчета

6.1. Название и цель работы, схемы лабораторных установок (рис.3, 4).

6.2. Таблицы с результатами измерений и расчетов.

6.3. Графики зависимости в функции от емкости (графики строить по данным табл.2 в одной системе координат).

6.4. Векторные диаграммы напряжений относительно входного тока по данным табл.2 для значений емкости = 10 мкФ (дорезонансный режим);

= (резонанс); = 60 мкФ (послерезонансный режим).

6.5. Векторные диаграммы токов относительно входного напряжения по данным табл.3 для трех режимов цепи.

Примечание. На векторных диаграммах напряжений и токов графическим способом получить векторные суммы составляющих величин.

Вопросы к защите

1. Описание лабораторной установки (по схеме).

2. Порядок выполнения работы.

3. Что называется резонансом в электрической цепи?

4. В какой цепи возможен резонанс напряжений? Условие его возникновения.

5. В какой цепи возможен резонанс токов? Условие его возникновения.

6. Что такое индуктивное и емкостное сопротивления, от чего они зависят?

7. Характерные особенности резонанса напряжений и резонанса токов.

8. Изменяя какие параметры можно достичь резонанса напряжений или токов?

9. Запишите комплекс полного сопротивления участка цепи, содержащего последовательное соединение и , в алгебраической, показательной и тригонометрической формах.

10. Что такое треугольник сопротивлений?

11. Что такое треугольник мощностей?

12. Запишите комплекс полной мощности в алгебраической, показательной и тригонометрической формах.

13. Запишите законы Ома и Кирхгофа применительно к цепям переменного тока.