ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6 ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМА РЕЗОНАНСА НАПРЯЖЕНИЙ

Цельработы

Исследовать резонансный режим в цепи с последовательным соединением дросселя и конденсатора переменной ёмкости.

Краткиетеоретическиесведения

В цепи с последовательным соединением индуктивных катушек и конденсаторов, которые компенсируют друг друга, может быть режим резонанса напряжений. При резонансе входное реактивное сопротивление X равно нулю. Так как в схеме рис. 6.1 X = X L − XC , то при резонансе X L = XC . В ц елом

цепь имеет чисто активный характер. Ток на входе цепи совпадает по фазес напряжением. Сопротивление при резонансе по величине является минимальным, поэтому ток – максимальным.

I R	XL
UR	UL
U	U	XC
	C

Рис. 6.1

Оборудованиеиприборы

1.Лабораторный автотрансформатор.

2.Батарея конденсаторов переменной ёмкости.

3.Дроссель– индуктивная катушка со стальным сердечником.

4.Амперметр.

5.Три вольтметра.

Подготовкакработе

1. Начертить схему замещения цепи с последовательным соединением дросселя и батареи конденсаторов переменной ёмкости.

 Теоретические основы электротехники. Метод. указания полаб. работам

-37-

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА№ 6 ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМА РЕЗОНАНСА НАПРЯЖЕНИЙ

Подготовка к работе

2. Вычислить параметры схемы замещения реальной индуктивнойкатушки, если при резонансе приборы показывают следующие значения: ток I = 10 А, входное напряжение U =127 В, напряжение на конденсаторе UC = 314 В,

частота f = 50 Гц.

3.К сети с напряжением U =120 В подключены соединённые последовательно индуктивная катушка и конденсатор. При частоте f = 50 Гц сопротивления этой цепи равны: индуктивное – 2 Ом, ёмкостное – 50 Ом, активное

–

10 Ом. Определить ток в цепи и напряжения на отдельных её элементах при резонансе, который получают: 1) изменением частоты; 2) изменением ёмкости.

4.Построить векторные диаграммы для трёх режимов работыцепи:

при X L > XC ; '

при X L = XC ;

при X L < XC .

5. Составить табл. 6.1для записи результатов измерений и вычислений.

Таблица 6.1

Опытные данные

Расчетные данные

I

U

UC

Uд

Z

Zд

R

ХC

X L

X

С

L

cosφ

φ

А

В

В

В

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

мкФ

Гн

–

град

Порядоквыполненияработы

1. Собрать цепь согласно схеме рис. 6.2.

2. Изменяя монотонно ёмкость батареи конденсаторов, убедиться, что в цепи наступает резонанс напряжений. Записать показания приборов для десяти значений ёмкости.

3. Вычислить полное, активное, индуктивное и емкостное сопротивления цепи, полное сопротивление дросселя и индуктивность дросселя, значение cosφ. Результаты измерений и вычислений занести в табл. 6.1.

А			V1
		А1	Lд
			Rд
	V		С	V2

N

Рис. 6.2

 Теоретические основы электротехники. Метод. указания полаб. работам

-38-

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА№ 6 ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМА РЕЗОНАНСА НАПРЯЖЕНИЙ

Порядок выполнения работы

4. Построить графики зависимостей: I = f (C); Uä = f (C); UС = f (C);

Z = f (C); cosφ = f (C) .

Контрольныевопросы

1.Каково условие резонанса напряжений?

2.Изменением каких параметров можно получить режим резонанса напряжений?

3.С помощью каких приборов и по каким признакам можно судить о наступлении резонанса напряжений?

4.Во сколько раз напряжение на конденсаторе при резонансе превышает

напряжение сети?

5.Какую величину называют добротностью катушки и контура?

6.Назвать области применения резонанса напряжений как полезного яв-

ления. В каких областях технической практики следует бороться с этим явлением или учитывать его как вредное?

3. Каковы соотношения между активной, реактивной и полной мощностями при частотах: а) больше резонансной, б) равной резонансной, в) меньше резонансной.

 Теоретические основы электротехники. Метод. указания полаб. работам

-39-