Лабораторна робота 2 Тое

Лабораторна робота 2

Дослідження явища ферорезонансу

Мета роботи. експериментальне отримання характеристик для діючих значень напруги та струму в ланцюзі, що містить нелінійний індуктивний елемент - котушку з феромагнітним осердям.

Теоретичні відомості

До індуктивних нелінійних елементів електричних кіл відносяться всі пристрої, в яких магнітний потік замикається хоча б частково по феромагнітних матеріалів. Нелінійність таких елементів є наслідком залежності |𝜇𝑟(𝐻). Найпростішими елементами такого роду є котушки з сердечником з феромагнітного матеріалу, які можуть включатися повітряні зазори. В електричних колах, що містять реактивні котушки з феромагнітними осердями і конденсатори, спостерігаються особливі явища, пов'язані з нелінійними властивостями цих кіл - ферорезонанс напруг і ферорезонанс струмів.

Ферорезонанс напруг виникає в колі з послідовним з'єднанням котушки з феромагнітним сердечником та конденсатором. На відміну від резонансу в лінійному ланцюзі, якого можна досягти, змінюючи частоту, індуктивність або ємність, ферорезонанс викликається при зміні напруги. Явище ферорезонансу напруг характерне тим, що за певних умов виникає стрибкоподібна зміна струму в ланцюзі. Припустимо, що у контурі відсутні втрати (рис. 1), відома залежність діючого значення напруги на котушці від значення струму 𝑈𝐿(𝐼) (розрахунок за діючими значеннями).

Висновок

Я дослідив експериментальне отримання характеристик для діючих значень напруги та струму в ланцюзі, що містить нелінійний індуктивний елемент - котушку з феромагнітним осердям.

Контрольні запитання.

1. Як залежить величина струму після стрибка та величина вхідної напруги, при якому відбувається стрибок, від ємності С лінійного конденсатора?

напруга на ємності в початковий момент після комутації

дорівнює напрузі на ємності безпосередньо перед комутацією

При зазначених припущеннях комплекс напруги 𝑈𝐿 комплекс напруги 𝑈𝐶 по фазі протилежні один одному, чинне значення напруги на вході дорівнює абсолютному значенню їх різниці:

При зниженні напруги струм плавно зменшується до досягнення точки характеристики 3, в якій відбувається стрибок струму 3-4

2. Як визначити мінімальне значення ємності конденсатора, при якій не буде спостерігатися ферорезонанс напруги.

Ферорезонанс напруг виникає в ланцюзі з послідовним з'єднанням котушки з феромагнітним сердечником і конденсатором. На відміну від резонансу в лінійному ланцюзі, якого можна досягти, змінюючи частоту, індуктивність або ємність, ферорезонанс викликається при зміні напруги. Явище ферорезонансу напруг характерне тим, що за певних умов виникає стрибкоподібна зміна струму в ланцюзі