Исследование цепи переменного тока с параллельным соединением катушки индуктивности и конденсатора. Резонанс токов.

Цель работы: опытным путем установить резонанс токов и проверить его основные свойства.

Рисунок 1- Схема электрической цепи

Таблица 1- Технические данные приборов и оборудования

Краткие теоретические сведения

Резонанс токов возникает в цепи переменного тока с параллельным соединением катушки индуктивности и конденсатора при равенстве их реактивных токов. Активные составляющие токов в параллельных ветвях совпадают по фазе с приложенным напряжением, а реактивные, сдвинутые на 180^о, полностью компенсируют друг друга. Общий ток в цепи будет равен активному току. В момент резонанса токов полное сопротивление цепи максимально, а ток в цепи будет иметь минимальное значение.

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с приборами и порядком их включения в цепь.

Подготовить приборы к работе.

2. Записать технические данные приборов в таблицу 1.

3. Собрать электрическую цепь и дать проверить ее преподавателю.

4. Включить цепь. С помощью автотрансформатора установить общее напряжение

  50 В и, поддерживая его постоянным, снять показания приборов при неизменной

 емкости 6 мкФ и изменении индуктивности:

   1 опыт – сердечник полностью вставлен в катушку b _L ‹ b _С (I _L ‹ I _С)

2 опыт – сердечник частично выдвинут из катушки (установлен в такое

 положение, при котором в цепи минимальное значение тока, или амперметры

РА _L L и РА _С с показывают одинаковые значения). b _L = b _С (I _L = I _С).

3 опыт – сердечник полностью выдвинут из катушки. b _L › b _С С (I _L › I _С С).

5. Показания приборов и результаты расчетов занести в таблицу 2.

6. Результаты измерений показать преподавателю.

7. Разобрать электрическую цепь, привести в порядок рабочее место.

Таблица 2- Результаты измерений

Таблица 3- Результаты вычислений

Таблица 4- Указания к расчету

Построить векторные диаграммы напряжения и токов для каждого измерения.

Содержание отчета

- название и цель работы;

- схема электрической цепи;

- таблица с техническими характеристиками приборов и оборудования;

- таблицы с результатами измерений и вычислений;

- таблица с расчетами электрических параметров (расчет первой строки);

- ответы на контрольные вопросы;

- вывод по работе.

Контрольные вопросы

1. Назовите условия возникновения резонанса токов.

2. Назовите способы настройки контура в резонанс токов.

3. Какое значение имеет cosφ и угол φ в момент резонанса токов?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНОЙ ЦЕПИ ПРИ СОЕДИНЕНИИ ПРИЕМНИКОВ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ЗВЕЗДОЙ

Цель работы: опытным путем проверить соотношения между фазными и линейными напряжениями в цепи трехфазного тока при соединении приемников электроэнергии звездой, определить роль нулевого провода.

Рисунок 1 Электрическая схема

Таблица 1 Технические данные приборов и оборудования

№	Наименование приборов	Предел измерения прибора	Цена деления прибора
1	РА1, РА2, РАЗ, РА0 - амперметры	0,25 - 1 А
2	PV - вольтметр	300 В
3	В2 (ВЗ) - выключатель	-	-
4	А-Х, B - Y, C - Z - ламповый реостат	-	-

 

 

Таблица 2 Результаты измерений

№

Условие опыта

Положение ключа

Iа, А

IB, А

IC, А

UA, В

UB, В

UC,

UAB,В В

UBC,В

UCA,В

I0, А

U0, В

1

RA = RB = RC по 5 ламп

В2 (В 3) разомкнут

2

RA = RB = RC по 5 ламп

В2 (В 3) замкнут

3

RA - 5 ламп RB - 3 лампы RC - 1 лампа

В2 (В 3) разомкнут

4

RA - 5 ламп RB - 3 лампы RC - 1 лампа

В2 (В 3) замкнут

5

RA - 5 ламп RB - 5 ламп RC - 0 ламп

В2 (В 3) разомкнут

6

RA - 5 ламп RB - 5 ламп RC - 0 ламп

В2 (В 3) замкнут

|

 

 

Таблица 3   Результаты расчетов

№	Условие опыта	Положение ключа	Ra, Ом	RВ, Ом	Rc, Ом	Ра, Вт	Рв, Вт	Рс, Вт	Р Y, Вт
I	RA=RB=RC no 5 ламп	В2 (В 3) разомкнут
2	RA=RB-RC no 5 ламп	В2 (В 3) замкнут
3	RA - 5 ламп RB - 3 лампы RC - 1 лампа	В2 (В 3) разомкнут
4	RA - 5 ламп RB - 3 лампы RC - 1 лампа	В2 (В 3) замкнут
5	RA - 5 ламп RB - 5 ламп RC - 0 ламп	В2 (В 3) разомкнут
6	RA - 5 ламп RB - 5 ламп RC - 0 ламп	В2 (В 3) замкнут

 

 

Таблица 4  Указания к расчету

Определить активное сопротивление фазы А	Ra = Ua/Ia	Ra =
Определить активное сопротивление фазы В	Rb = Ub/Ib	RB =
Определить активное сопротивление фазы С	Rc = Uc/Ic	RC=
Определить активную мощность фазы А	Pa = Ua·Ia	PA =
Определить активную мощность фазы В	Pb = Ub·Ib	PB =
Определить активную мощность фазы С	Pc = Uc · Ic	PC =
Определить активную мощность трехфазной системы звезда	P U = Pa +Pb +PC	PU =

Построить векторные диаграммы напряжений и токов для 2, 4, 6 опытов. Графически определить ток в нулевом проводе.

 

 

Контрольные вопросы:

1 Укажите соотношение фазного и линейного напряжения в схеме соединения потребителей электроэнергии звезда при равномерной нагрузке фаз.

2. Какая нагрузка называется равномерной (симметричной)?

3. Какова роль нулевого провода в схеме соединения звезда?

Вывод:

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7