I. ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ

1. Повторить разделы курса ТОЭ, в которых рассматриваются общие положения теории цепей переменного тока.

2. Проработать теоретический материал связанный:

а). С явлением резонанса токов, с критерием, характеризующим его, и условием его возникновения;

б). С понятиями резонансной частоты, добротности, затухания контура и зависимости их от параметров цепи;

в). С энергетическими процессами при резонансе, с построением векторных и временных диаграмм напряжений и токов;

г). С характеристиками контура при изменении параметров индуктивности L и емкости C при неизменной частоте на входе цепи;

д). С построением векторных диаграмм при резонансе токов в сложных цепях.

 

II. НЕОБХОДИМЫЕ ПРИБОРЫ И МАТЕРИАЛЫ

1. Лабораторный стенд «Уралочка-2».

2. Магазин емкостей –1 шт.

3. Катушка индуктивности –1 шт.

4. Ваттметр –1 шт.

6. Комплект соединительных проводов.

 

III. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ЧАСТИ РАБОТЫ.

 

1. Собрать электрическую схему (рис.4.1.)

2. Определить цену деления приборов и установить на магазине емкостей заданные параметры.

3. Предъявить собранную схему для проверки преподавателю.

4. Включить автомат переменного тока, установить при помощи реостата заданное напряжение и удерживать его в течении работы постоянным.

5. Изменяя значение емкости цепи найти точку резонанса.

6. Записать показания приборов при 5 значениях емкостей в таблицу №4, из них:

- два значения при

- одно значение при

- два значения при

-

7. Обработать результаты измерений и сделать выводы.

 

Рис.4.1. Принципиальная схема для исследования резонанса токов.

IV. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

Таблица №4.

Измерено

Вычислено

№

j

C

U

I 1

I 2

I 3

Р

Xк

bк

Xc

bc

Pк

Qк

Qc

Q

S

IL

Ia

мкФ

В

А

A

A

Вт

Ом

Cм

Ом

Cм

Вт

ВАР

ВАР

ВАР

ВА

А

А

1. По измеренным данным вычислить следующие величины:

- полное сопротивление катушки Zк=U/I²,

- реактивные сопротивления емкости и катушки индуктивности (Xc и X_L);

- Xc=Uc/I₁, Xк=√Zк² – Rк²;

- реактивные проводимости катушки и емкости (bк, bc): bк=1/Xc, bc=1/Xc;

- падение напряжения на активном сопротивлении катушки:Uа=RI₂;

- реактивную мощность выделяемую во всей цепи: Q=Qк – Qc;

- реактивные мощности выделяемые на емкости и катушке (Qc и Qк): Qc=UI₁; Qк=XкI²₂

- полную мощность :S=√R²+(Qк – Qc)²;

- активную и реактивную составляющую тока (IL, Ia): Ia=I₂cosR_к/Z_к,

- Ip=I₂sin R_к/Z_к

2. По полученным данным построить векторные диаграммы токов:

- I=f(bc);

- IL=f(bc);

- Ia=f(bc);

 

V. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Объяснить характер резонансных и частотных характеристик и векторных диаграмм исследуемой схемы.

2. Какие величины характеризуют резонансные свойства цепи и как их можно изменять?

3. Какое сопротивление току будет оказывать цепь при резонансе токов?

 

Основная литература

1. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: электрические цепи: учеб. для вузов. - 10-е изд., перераб. и доп. –М.: Высшая школа, 2000.

2. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электромагнитное поле: Учеб. для втузов. - 10-е изд..перераб. и доп. - М.: Гардарики, 2003, То же М.:2001

3. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника: Учеб. для вузов. –М.: Высшая школа, 2005.

4. Сборник задач по теоретическим основам электротехники, под редакцией Л.А. Бессонова. Учебное пособие для тех. вузов. - М.: Высшая школа, 2000.

 

Дополнительная литература

1. Бутырин П.А. Электротехника: Учеб. для вузов. –М.: ИЦ Академия, 2006. То же М.:2008

2. ПрянишниковВ.А. Теоретические основы электротехники: курс лекций.-СПб: КОРОНА-принт, 2000.

3.Полещук В.И. Задачник по электротехнике и электронике: Учеб. пособие. - М.: ИЦ Академия, 2008. То же М.:2010

4. Рекус Г.Г. Сборник задач и упражнений по электротехнике и основам электроники: Учеб. Пособие. - М.: Выс. шк., 2001.

5. Лоторейчук Е.А. Теоретические основы электротехники. Программа, методические указания, примеры решения задач, вопросы для самопроверки.- М: Высшая школа, 2000.

6. Прянишников В.А. Электротехника и ТОЭ в примерах и задачах: Практич.пособие. – СПб.: Корона принт, 2001.