Порядок выполнения работы. 1. Собрать электрическую цепь по схеме на рис

1. Собрать электрическую цепь по схеме на рис. 5.3.

Рис. 5.3

2. Установить на входе цепи напряжение U согласно варианту задания для резонанса напряжений. Изменяя емкость конденсаторов, получить резонанс напряжений (при этом показание фазометра j = 0). Изменяя сопротивление реостата R _р, установить ток I, равный расчетному (см. табл. 5.2) при С = С _р. Сравнить напряжения U _К и U_C с расчетными значениями. После этого произвести три измерения при С < С _Р и три измерения при С > С _Р. Результаты измерений записать в табл. 5.2.

3. По результатам измерений и параметрам элементов R и L рассчитать и записать в табл. 5.2 активную мощность Р, реактивную мощность Q, активную U_R и реактивную U_L составляющие напряжения U _К, емкость конденсаторов С.

Т а б л и ц а 5.2

4. Построить в масштабе две векторные диаграммы для случаев: С < С _Р и С = С _Р. На диаграммах показать вектор тока и векторы напряжений U, U _К, U _C, U _R, U _L.

5. Построить совмещенные графики зависимостей I, U_L, U_C,
j = f (C).

6. Собрать электрическую цепь по схеме рис. 5.4.

Рис. 5.4

7. Установить на входе цепи напряжение U согласно варианту задания для резонанса токов (см. табл. 5.1). Изменяя сопротивление реостата R _р при отключенной батарее конденсаторов, установить ток I _К, равный расчетному (табл. 5.3). Изменяя емкость С, получить резонанс токов (при этом j = 0). Сопоставить токи I и I_С с расчетными значениями в табл. 5.3. Произвести три измерения при С < С _Р и три измерения при С > С _Р, результаты записать в табл. 5.3.

Т а б л и ц а 5.3

8. По результатам измерений и параметрам элементов рассчитать и записать в табл. 5.3 активную мощность Р, реактивные мощности Q_L, Q_C, Q = Q_L – Q_C и емкость конденсаторов С.

9. Построить в масштабе две векторные диаграммы для случаев: С < С _Р и С = С _Р. На диаграммах показать векторы напряжения и токов .

10. Построить совмещенные графики зависимостей I, cos j, Q = f (C).

Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Схемы электрических цепей для исследования резонансов (см. рис. 5.3, 5.4).

3. Исходные данные и полный расчет предварительного задания к эксперименту.

4. Таблицы вычислений и измерений, четыре векторные диаграммы.

5. Графики зависимостей I, U_L, U_C, j = f (C) для последовательной цепи и I, cosj, Q = f (C) для параллельной цепи.

6. Выводы об энергетических процессах и о практическом использовании резонансов в технике.

Контрольные вопросы

1. Каковы условия возникновения резонанса напряжений (токов) и как его можно получить?

2. По каким признакам можно убедиться, что в цепи наступил резонанс напряжений (токов)?

3. Должны ли быть равны при резонансе напряжения U _К и U_C?

4. Как изменятся ток I и мощность Р, если в последовательной цепи, настроенной в резонанс, увеличить сопротивление R в два раза?

5. Как изменятся мощности Р и Q в последовательной (параллельной) цепи, если после настройки в резонанс увеличить частоту источника?

6. Сохранится ли в цепях рис. 5.3, 5.4 резонанс, если после настройки в резонанс увеличить сопротивление R?

7. Как строятся векторные диаграммы для исследованных цепей?

8. Какие энергетические явления происходят при резонансах?

9. Дайте анализ зависимостей I, U_L, U_C, j = f (C); I, cosj, Q = f (C).

10. Каково практическое использование резонансных явлений в технике?

11. Каковы устройство, принцип действия и условные обозначения приборов электромагнитной и электродинамической систем?