Объектом исследования служит электрическая цепь, состоящая из последовательно соединенных резистивных элементов, катушки индуктивности и емкости (рисунок 5.8)
Рисунок 5.8
Для проведения исследования используют:
1) источник электрической энергии переменного тока – 30 В;
2) магазин сопротивлений;
3) магазин емкостей;
4) катушка индуктивности;
5) амперметр (А), пределы измерения 0 ÷ 2 А;
6) вольтметры (V), пределы измерения 0 ÷ 1200 Вт.
Рабочее задание
1 Собрать электрическую цепь (рисунок 5.8), состоящую из последовательно соединенных двух резисторов. Произвести измерения тока, напряжения и мощности. Данные измерений занести в таблицу 5.1.
2 Заменить в схеме (рисунок 5.8) один из резисторов катушкой индуктивности. Произвести измерения тока, напряжения и мощности. Данные измерений занести в таблицу 5.2
Таблица 5.1
Данные измерений
Данные вычислений
I,A
U,B
U1,B
U2,B
P, Вт
Р1,Вт
Р2,Вт
R ,Ом
R1, Ом
R2, Ом
Таблица 5.2
Данные измерений
Результаты вычислений
Параметры катушки
Параметры цепи
I
U
U1
U2
P
Р1
Р2
zK
rK
xL
cos j K
z
r
xL
cos j
3 Заменить в схеме (рисунок 5.8) катушку индуктивности емкостью. Исследовать цепь при последовательном соединении резистора и конденсатора. Произвести измерения тока, напряжения, мощности. Данные измерений занести в таблицу 5.3.
Таблица 5.3
Данные измерений
Результаты вычислений
I
U
U1
U2
P
Р1
Р2
z
r
xL
cos j
4
5
6 В схему (рисунок 5.8) последовательно включить катушку индуктивности и конденсатор. Исследовать явление резонанса напряжений. Изменяя емкость, добиться максимального тока в цепи, этому значению тока соответствует резонансная емкость (С0). Произвести измерения тока, напряжения и мощности. Изменить емкость, взяв (С < C0) и (C > C0). Измерить ток, напряжение и мощность. Данные измерений занести в таблицу 5.4.
7 По данным таблиц 5.1; 5.2; 5.3 построить в масштабе (МU – В/см; МI – А/см) векторные диаграммы напряжений относительно вектора тока.
По данным таблицы 5.4 построить векторные диаграммы для трех режимов:
1 до резонанса С < С0 ;
2 при резонансе С = С0 ;
3 после резонанса С > C0 .
построить кривые и по данным таблицы 5.4.
8 По данным таблиц 5.1; 5.2; 5.3 построить в масштабе (МU – В/см; МI – А/см) векторные диаграммы напряжений относительно вектора тока.
Таблица 5.4
Емкость
Данные измерений
Результаты вычислений
I,A
U,B
U1,B
U2,B
Р1,Вт
С,мкФ
cos j
С=С0
С<C0
C>C0
Контрольные вопросы
1. Что такое активное сопротивление и как оно измеряется?
2. Что такое индуктивное и емкостное сопротивление и от чего они зависят?
3. Как определить активное, индуктивное и полное сопротивление катушки индуктивности?
4. Как определить емкость конденсатора?
5. Какой режим называется резонансом напряжений?
6. В какой электрической цепи и при каком условии может иметь место резонанс напряжения?
7. Чему равно напряжение на зажимах цепи, настроенной на режим резонанса напряжений?
8. Чему равно полное сопротивление цепи, настроенной на режим резонанса напряжений?
10. Почему при резонансе напряжений возникают перенапряжения на катушке и конденсаторе?
Рекомендуемая литература
1 Зайдель Х.Э. и др. Электротехника: Учебник для неэлектрических специальностей вузов / Х.Э.Зайдель, В.В.Коген-Далин, В.В.Крымов и др.; Под редакцией В.Г.Герасимова. – 3-е изд., перераб. и доп. – М. : Высшая школа, 1985, с.69-73.
2019-12-29
206
Обсуждений (0)
и 
по данным таблицы 5.4.