Лабораторна робота № з послідовне з'єднання елементів r, l, c на синусоїдальному змінному струмі
Мета роботи:
дослідити електричне коло (рис. 3.1) при послідовному з'єднанні елементів r, L, C і вивчити явище резонансу в ньому.
Порядок виконання роботи
Завдання 3.1. Підібрати прилади для проведення досліду і записати їх технічні дані в табл. 3.1.
Таблиця 3.1
|
№ п/п |
Назва приладу |
Клас точності |
Межа вимірювання |
Ціна поділки |
Вид вимірювання |
|
1 |
Вольтметр |
|
75 В; 150 В |
|
|
|
2 |
Амперметр |
|
0,25 А; 0,5 А |
|
|
рис. 3.1
На схемі ємність C1-6 регулюється ступінчато тумблерами C1 … С6. Загальна ємність визначається як сума ємностей, увімкнених тумблерами.
Встановлюючи задані значення напруги U і ємності C, провести необхідні вимірювання, підключаючи вольтметр і амперметр до відповідних гнізд.
Результати досліду записати в табл. 3.2.
Таблиця 3.2
|
№ п/п |
Встановлено |
Виміряно |
Обчислено | |||||||||||
|
U, В |
С, мкФ |
Uк , В |
Uc , В |
I, А |
Z , Ом |
Xc , Ом |
Ur , В |
UL, В |
f0 , Гц |
сosφ |
φ , град | |||
|
1 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
2 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
3 |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
4 |
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
5 |
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
6 |
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
7 |
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
8 |
|
14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
9 |
|
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
Оскільки
значення параметрів r
i
L
котушки протягом досліду не змінюються,
то значення r
i
xL
визначити
безпосередньо
у момент резонанса напруги:
:
.
Обчислити:
Завдання 3.2. За даними дослідів, вибравши масштаби, на спільному графіку побудувати такі залежності:
Uc=f1(c); UL=f2(c); I=f3(c); cosφ=f4(c)
Побудувати в масштабі векторні діаграми струму і напруги для послідовного кола до резонансу, в момент резонансу і після нього.
Завдання 3.3. Записати у звіт висновки про виконану роботу.
Контрольні питання
1. Який резонанс виникає в послідовному колі?
2. Назвати умови резонансу в послідовному колі.
3. Як визначається ємнісний опір послідовного електричного кола?
4. Чому дорівнює повний опір послідовного електричного кола?
5. Як визначається частота контуру f0?
6. Записати вираз для визначення cosφ.
7. Який вектор приймається за базисний при побудові векторної діаграми, якщо з'єднання елементів r, L, c послідовне?
8. Чому дорівнює повна реактивна складова напруги в момент резонансу?
9. Як можна визначити резонано при послідовному зʹєднанні електричного кола?
10. За якими ознаками можна визначити, що в колі наступив резонанс?