План лабораторной работы

Задание 1. Исследовать электрическую цепь переменного тока с параллельным соединением катушки и конденсатора и явление резонанса токов.

1

70 В

. Собрать электрическую схему (рис.19).

Рис.19. Схема цепи переменного тока с параллельным соединением катушки и конденсатора: ЛАТР – лабораторный автотрансформатор; V- вольтметр 75-150-300-600 В;A₁,A₂,A₃– амперметры на 0,25-0,5-1,0 А.W– ваттметрU= 75-150-300-600 В;I= 1-2A; катушка - клеммы 2-3 (220 В) (сердечник не замкнут); батарея конденсаторов С=32 мкФ.

2. Установить напряжение на входе исследуемой электрической схемы U_вх= 70 В с помощью ЛАТРа.

3. Измерить значения тока в неразветвленной части цепи I, тока катушкиI_Ки тока конденсатораI_C, а также активной мощностиP, изменяя емкость батареи конденсаторов от 12 до 32 мкФ в следующем порядке: 12, 14, 16, 18, 20, 21, 22, 23, 24, 26, 28, 30, 32 мкФ.

4. Рассчитать параметры параллельной цепи переменного тока, указанные в табл.6.

5. Результаты измерений и вычислений внести в табл. 6.

6. Построить графики зависимостей тока в неразветвленной части цепи I, тока катушкиI_К, тока конденсатораI_Cи коэффициента мощностиcosφ от емкости конденсаторной батареи.

7. Построить векторные диаграммы цепи переменного тока, соответствующие значениям емкости С= 16 мкФ,С= 26 мкФ иС=С_Р(резонанс токов).

Содержание отчета

1. Электрическая схема измерений с обозначениями приборов.

2. Расчет параметров параллельной цепи переменного тока.

3. Таблица измеренных и вычисленных величин.

4. Графики зависимостей I(C),I_K(C),I_C(C),cos φ(C).

5. Векторные диаграммы.

Контрольные вопросы

1. Какую мощность (полную, активную, реактивную, индуктивную, емкостную) измеряет ваттметр?

2. Как связано напряжение на зажимах цепи с напряжениями на катушке и конденсаторе при их параллельном соединении?

3. Что такое активная проводимость ветви параллельной цепи переменного тока?

4. Как определить индуктивную проводимость катушки?

5. Сформулируйте закон Ома для параллельной цепи переменного тока.

6. Как изменяется емкостная проводимость при увеличении емкости конденсатора?

7. При каком соотношении емкостного и индуктивного токов в параллельной цепи ток в неразветвленной части будет наименьшим?

8. При каком соотношении емкостного и индуктивного токов в параллельной цепи коэффициент мощности цепи будет равен единице?

9. Почему режим работы параллельной цепи, когда коэффициент мощности равен единице, называется резонансом токов?

10. В каких параллельных цепях переменного тока условие резонанса токов b_L =b_Сможет быть заменено условиемХ_L =Х_С?

11. Как меняются показания ваттметра при увеличении емкости конденсатора?

12. Почему явление, при котором в неразветвленной части параллельной цепи ток минимален называется резонансом токов?

13. Как зависит величина тока, протекающего через конденсатор от его емкости?

14. Какова величина сдвига фаз между индуктивным и емкостным токами при резонансе токов?

15. В каких параллельных цепях переменного тока резонансная частота может быть определена по формуле f_Р= ?

16. Какие способы получения резонанса токов вы знаете?

17. Как должны быть соединены катушка и конденсатор, чтобы в цепи мог возникнуть резонанс токов?

18. Какой вектор принимается базисным при построении векторных диаграмм параллельной цепи переменного тока и почему?

19. Как графически определить ток в неразветвленной части параллельной цепи переменного тока, если известны величины токов в отдельных ветвях и значения коэффициентов мощности отдельных ветвей?

Таблица 6

Измеренные величины						Вычисленные величины
№ опыта	C	I	I к	I c	P	Y	bL	bC	IR	IL	S	QL	QC	Q	cos φ	φ
	мкФ	А	А	А	Вт	Cм	Cм	Cм	А	А	ВА	ВАр	ВАр	ВАр	–	град
1	12	0,205	0,48	0,26	6
2	14	0,186	0,48	0,31	6
3	16	0,148	0,48	0,35	6
4	18	0,115	0,48	0,40	6
5	20	0,091	0,48	0,44	6
6	21	0,087	0,48	0,46	6
7	22	0,088	0,48	0,48	6
8	23	0,091	0,48	0,50	6
9	24	0,102	0,48	0,53	6
10	26	0,131	0,48	0,57	6
11	28	0,167	0,48	0,61	6
12	30	0,206	0,48	0,66	6
13	32	0,246	0,48	0,70	6