Коэффициент мощности

cosφ = R/Z=1

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 индуктив-ного. 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,

5. предупредив всех членов бригады, произвести включение схемы.

6. Уменьшая R_нг (подключая параллельно сопротивления R₁), провес-

ти пять опытов, записывая показания всех приборов в таблицу 2.

Таблица 2

Номер

Измерения

Вычисления

Uк

Uнг

Zk

Xк

Rк

φк

Rнг

1

2

3

4

5

7. 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 .

8. По данным табл. 2 построить три векторные диаграммы (рис. 4) и гра-фики зависимостей I, P, cos, U_к, U_нг = f (R_нг) в одной системе координат.