Лабораторная работа 2 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); R_К, 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	, 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 .

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;

R_К, 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 активноймощностей. В этом случае для цепи имеем:Cos  = 1 и  = 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 R_К 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	, град	P, Вт	Q, ВАр	S, ВА

7. Определить точное значение угла сдвига фаз для цепи .

8. Построить в масштабе векторную диаграмму токов.