Контрольные вопросы к темам: «Последовательное соединение r, l, c элементов в цепях синусоидального тока», «Резонанс напряжений».

1. Начертить векторную диаграмму для произвольной цепи, содержащей последовательное соединение элементов R, L, C.

2. Что изменится в векторной диаграмме, если исключить из схемы какой-либо элемент?

3. Как зависят индуктивное, емкостное и активное сопротивления от частоты тока?

4. Формулы определения активной, реактивной и полной мощности цепи и катушки?

5. Объясните ход кривых, полученных в лабораторной работе.

6. Получение синусоидальной ЭДС. Законы изменения ЭДС, тока, мгновенное, амплитудное значения. Фаза, начальная фаза, сдвиг фаз. Действующее значение тока, напряжения, ЭДС.

7. Резистор в цепи переменного синусоидального тока. Доказать сдвиг по фазе между током и напряжением. Уравнения напряжения, тока; временная и векторная диаграммы. Энергетические процессы.

8. Индуктивность в цепи переменного синусоидального тока. Доказать сдвиг по фазе между током и напряжением. Уравнения напряжения, тока; временная и векторная диаграммы. Энергетические процессы.

9. Емкость в цепи переменного синусоидального тока. Доказать сдвиг по фазе между током и напряжением. Уравнения напряжения, тока; временная и векторная диаграммы. Энергетические процессы.

10. Последовательное соединение R, L, C в цепи переменного синусоидального тока. Векторная диаграмма токов и напряжений, треугольник сопротивлений, треугольник мощностей.

11. Начертите схему последовательного соединения R, L, C. Начертите для этого соединения векторную диаграмму, напишите формулу для взаимосвязи сторон полученного треугольника. Расшифруйте обозначения.

12. Начертите схему последовательного соединения R, L, C. Как получить треугольник мощностей? Начертите треугольник мощностей, напишите формулу для взаимосвязи сторон этого треугольника. Расшифруйте обозначения сторон. Для какого вида тока справедлива формула?

13. Начертите схему последовательного соединения R, L, C. Как получить треугольник сопротивлений? Начертите треугольник сопротивлений, напишите формулу для взаимосвязи сторон этого треугольника. Расшифруйте обозначения. Для какого вида тока справедлива формула?

14. Начертите схему последовательного соединения R, L. Начертите для этого соединения векторную диаграмму, напишите формулу для взаимосвязи сторон полученного треугольника. Расшифруйте обозначения.

15. Начертите схему последовательного соединения R, L. Как получить треугольник сопротивлений? Начертите треугольник сопротивлений, напишите формулу для взаимосвязи сторон этого треугольника. Расшифруйте обозначения сторон.

16. Начертите схему последовательного соединения R, L. Как получить треугольник мощностей? Начертите треугольник мощностей, напишите формулу для взаимосвязи сторон этого треугольника. Расшифруйте обозначения сторон.

17. Начертите схему последовательного соединения R, C. Начертите для этого соединения векторную диаграмму, напишите формулу для взаимосвязи сторон полученного треугольника. Расшифруйте обозначения.

18. Начертите схему последовательного соединения R, C. Как получить треугольник сопротивлений? Начертите треугольник сопротивлений, напишите формулу для взаимосвязи сторон этого треугольника. Расшифруйте обозначения сторон.

19. Начертите схему последовательного соединения R, C. Как получить треугольник мощностей? Начертите треугольник мощностей, напишите формулу для взаимосвязи сторон этого треугольника. Расшифруйте обозначения сторон.

20. Начертите схему последовательного соединения L, C. Начертите для этого соединения векторную диаграмму, напишите формулу для взаимосвязи сторон полученного треугольника. Расшифруйте обозначения.

21. Начертите схему последовательного соединения L, C. Как получить треугольник сопротивлений? Начертите треугольник сопротивлений, напишите формулу для взаимосвязи сторон этого треугольника. Расшифруйте обозначения сторон.

22. Начертите схему последовательного соединения L, C. Как получить треугольник мощностей? Начертите треугольник мощностей, напишите формулу для взаимосвязи сторон этого треугольника. Расшифруйте обозначения сторон.

23. Резонансом напряжений называется…

24. Условия возникновения резонанса напряжений.

25. Какими методами можно добиться резонанса в цепи?

26. Следствия-признаки резонанса напряжений.

27. Следствия-признаки резонанса напряжений по сопротивлениям.

28. Следствия-признаки резонанса напряжений по напряжениям.

29. Следствия-признаки резонанса напряжений по мощностям.

30. Следствия-признаки резонанса напряжений по току.

31. Начертить векторную диаграмму для резонанса напряжений.

32. Учет, использование резонанса напряжений на практике.

Лабораторная работа № 4

«Параллельное соединение R, L, C элементов

в цепях синусоидального тока»

Цель работы:

Исследовать параллельное включение R, L, C элементов в цепи переменного тока, Научиться строить векторные диаграммы напряжений и токов. Научиться строить треугольники проводимостей, треугольники мощностей.

Основные теоретические положения

.Р ис. 4.1. Параллельное включение приемников синусоидального тока

Если цепь, содержащую параллельно соединенные приемники Z₁ , Z₂, Z₃ (рис. 4.1) подключить к источнику переменного синусоидального напряжения

то токи приемников также будут изменяться по синусоидальному закону

или

Действующие значения токов можно определить по закону Ома:

Ток в неразветвленной части цепи в комплексной форме определяется как геометрическая сумма токов ветвей:

Для схемы, изображенной на рис. 4.1 векторная диаграмма строится следующим образом (рис. 4.2).

Произвольно выбираем направление вектора напряжения U. Строим вектор тока I₁ который совпадает с вектором напряжения U. К концу вектора тока I₁ прибавляем вектор тока I₂, который, в свою очередь, имеет активную I_а2 и реактивную I_р2 (индуктивную) составляющие. Активная составляющая вектора тока I_а2 совпадает с вектором напряжения U, реактивная I_р2 - отстает от вектора напряжения U на угол 90°. К концу вектора тока I₂ прибавляем вектор тока I₃, который также имеет две составляющие: активная составляющая вектора тока I_а3 совпадает по фазе с вектором напряжения U, реактивная (емкостная) составляющая вектора тока I_р3 - опережает вектор напряжения U на угол 90°. Вектор тока I в неразветвленной части цепи получим, соединив начало первого вектора тока I₁ с концом последнего вектора тока I₃.

Рис. 4.2. Векторная диаграмма напряжений и токов

Ток I в неразветвленной части цепи аналитически можно определить из треугольника ОАВ (рис. 4.2.) по теореме Пифагора:

где g₁, g₂, g₃ – активные проводимости ветвей;

b_L, b_C – реактивные (индуктивная и емкостная) проводимости ветвей.

Для приемников, имеющих активно-реактивный характер:

Т реугольники проводимостей и мощностей подобны треугольникам токов, но стороны этих треугольников – скалярные величины. Так для схемы рис. 4.1. треугольники проводимостей и мощностей будут подобны треугольнику ОАВ (рис. 4.2.).

Рис. 4.3. Треугольники проводимостей и мощностей