Коэффициент мощности

cosφ = R/Z=1

Рисунок 2. Схема соединений – часть 1

Рисунок 3. Схема соединений – часть 2

Мощность

P = UI cosφ = UI = S → min,

где S – полная мощность.

Такое состояние в последовательной цепи переменного тока, когда Х_L = Х_C носит название резонанса напряжений. В этом случае из сети потребляется только активная мощность, которая расходуется на нагрев катушки, а реактивная мощность Q = UIsinφ не потребляется (sinφ = 0).

Обычно активное сопротивление катушки во много раз мень­ше индуктивного. В момент резонанса индуктивное сопротивление равно емкостному, следовательно, индуктивная составляющая напря­жения на катушке U_L = X_LI равна емкостной составляющей напряже­ния на конденсаторе U_C = X_C I .

В момент резонанса ток наибольший, поэтому U_L=U_C достигают боль­ших величин, в несколько раз больше напряжения сети. Такое явление называется перенапряжением в электрических цепях.

3. Порядок выполнения работы

Эта лабораторная работа состоит из двух частей.

Часть 1

1. Собрать схему (рис. 2).

2. Записать технические данные измерительных приборов и аппаратов в соответствующую таблицу протокола.

3. Определить цену деления приборов.

4. После тщательной проверки схемы студентами и преподавателем, предупредив всех членов бригады, произвести включение схемы.

5. Уменьшая (подключая параллельно сопротивления R₁), провести пять опытов, записывая показания всех приборов в таблицу 2.

Таблица 2.

№	Измерения					Вычисления
1
2
3
4
5

6. Выполнить необходимые вычисления. Обработку результатов проводить по следующим формулам:

Z = U/I ; R_нг= U_нг/I ; Z_k = U_k/I ; R_к = (P/I²)–R_нг ;

X_к= ; cos φ =P/(UI) ; cos φ_к = R_к / Z_k;

L = X_L/(2πƒ); ƒ = 50 Гц ;

S=UI .

7. По данным таблицы 2 построить три векторные диаграммы (см. рис. 4) и графики зависимостей I, P, cos, U_к, U_нг = f (R_нг) в одной системе координат.