Порядок выполнения работы

1. Собрать электрическую схему согласно рис. 19.

Рис. 19. Схема электрической цепи лабораторной установки

2. После проверки схемы преподавателем подключить стенд к сети.

3. Увеличивая емкость конденсатора определить режим резонанса напряжения по показанию амперметра (максимальный ток) ваттметра (максимальная мощность). Уточнить наступление резонанса при помощи вольтметра.

4. Увеличивая емкость конденсаторов, записать показания приборов в табл. для следующих режимов:

а) Xc >> X_L, I_A<<I_рез

б) X_C > X_L, I_A< I_рез

в) X_C X_L, I_A = I_рез

г) X_C < X_L, I_A < I_рез

д) X_C << X_L, I_A<< I_рез

5. Полученные данные внести в табл. 5

Таблица 5

5. По результатам исследования вычислить значения величин, приведенных в табл. 5.

6. Построить векторные диаграммы тока и напряжений для пп.1, 3, 5; треугольники мощностей для п.п. 1, 5 табл.5.

При построении векторной диаграмм принять начальную фазу тока ψ_i равной начальной фазе напряжения по табл. 3 согласно своему варианту.

7. Исследовать влияние изменения частоты сети, емкости конденсатора, индуктивности катушки на ток цепи и напряжения на реактивных элементах цепи, угол сдвига фаз, используя программу «SHABLON» (ауд.101, 111 к.1):

– в программу 2 «Неразветвленные цепи синусоидального тока» ввести в базу данных из табл. значения напряжения U (В), индуктивности катушки L (мГн), из табл. 5 значение емкости конденсатора C, (мкФ); частоту сети f принять равным 50 Гц;

– набрав команду «Рассчитать», получить на экране значения:

U_L – напряжение на катушке индуктивности;

U_C – напряжение на конденсаторе;

I_T – ток цепи;

φ – сдвиг фаз;

– получить графики зависимостей:

I = f(f); U_L = f(f); Uc = f(f); φ = f(f);

I = f(Lк); U_L = f(Lк); Uc = f(Lк); φ = f(L_k);

I = f(C); U_L = f(C); Uc = f(C); φ = f(C);

– проанализировать полученные зависимости.

8. Нанести на полученные графики экспериментальные значения I, Uc и расчетные величины I, U_L, φ из табл. 4. Сравнить расчетные значения I_рез., U_C с экспериментальными данными табл. 5.

9. Проанализировать результаты исследования.

10. Сформулировать выводы по работе.

Контрольные вопросы

1. В каких режимах может работать электрическая цепь при последовательном соединении R, L и C элементов?

2. Соотношение каких величин определяют режимы работы

электрических цепей?

3. Какое явление называется резонансом напряжения?

4. При каких условиях возникает резонанс напряжений ?

5. Изменением каких параметров цепи можно добиться резонанса напряжений?

6. По показаниям каких приборов можно судить о наступлении резонанса напряжений?

7. Чему равен cosφ в режиме резонанса напряжений?

8. В каком соотношении могут быть величины входного напряжения и напряжений на реактивных элементах, содержащей R, L и С в режиме резонанса напряжений?

9. При каких условиях возникают перенапряжения на реактивных элементах цепи?

10. Где находит применение резонанс напряжений ?

11. Почему не нашел применения резонанс напряжений в силовых цепях?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА№ 3