I3 i2
-
Рисунок 4 – Смешанное соединение резисторов
Таблица 4 - Результаты исследования электрической цепи со смешанным
соединением резисторов
|
Измерение |
Вычисление | ||||||||||||
|
U |
U1 |
U23 |
I1 |
I2 |
I3 |
R1 |
R2 |
R3 |
R |
P1 |
P2 |
P3 |
Р |
|
В |
В |
В |
A |
A |
A |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
Вт |
Вт |
Вт |
Вт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.7 Отчетный материал
3.7.1 Технические параметры электроизмерительных приборов, использо-ванных в работе.
3.7.2 Электрические схемы последовательного, параллельного и смешан-ного соединения элементов.
3.7.3 Таблицы с экспериментальными данными и расчетами.
3.7.4 Краткие выводы по проделанной работе
3.8 Контрольные вопросы
3.8.1 Какое соединения элементов называется последовательным?
3.8.2 Чему равно эквивалентное сопротивление цепи с последовательно включенными элементами?
3.8.3 При каких условиях применяется последовательное соединение приемников?
3.8.4 Какое соединения элементов называется параллельным?
3.8.5 Как определить эквивалентное сопротивление и эквивалентную проводимость для параллельного соединения элементов?
3.8.6 Почему схема параллельного включения приемников является основной?
3.8.7 Какое соединения элементов называется смешанным?
3.8.8 Как определить эквивалентное сопротивление для смешанного сое-динения элементов?
3.8.9 Сформулируйте закон Ома для всей цепи, для активного участка цепи, для пассивного участка цепи и напишите его математическое выражение.
3.8.10 Сформулируйте законы Кирхгофа и напишите их математическое выражение.
4 Лабораторная работа №2 линейная разветвленная электрическая цепь синусоидального тока. Резонанс токов.
4.1 Цель работы
4.1.1 Экспериментально получить резонанс токов в электрической цепи, состоящей из параллельного соединения катушки индуктивности и конденса-торной батареи, путем изменения емкости конденсатора.
4.1.2 Определить параметры цепи, изучить причины и следствия резо-нанса токов.
4.1.3 Приобрести практические навыки сборки электрических цепей, работы с электроизмерительными приборами, измерения электрических величин.
4. 2 Основные теоретические положения
Цепь, содержащая индуктивность и емкость - колебательный контур. При соединении колебательного контура с источником электрической энергии может возникнуть резонанс, если частота колебаний подводимого напряжения ƒ равна собственной частоте колебательного контура ƒО. Возможны два случая резонанса при последовательном соединении индуктивности и емкости с источником - резонанс напряжений, а при параллельном – резонанс токов.
Резонансом токов называется такое состояние цепи, когда общий ток совпадает по фазе с напряжением, реактивная мощность равна нулю и цепь потребляет только активную мощность. Резонанс токов возникает при парал-лельном соединении индуктивной и емкостной нагрузок и равенстве реактивных проводимостей bL= bC.
Резонанс токов характеризуется рядом явлений.
Полная проводимость всей электрической цепи приобретает минимальное значение и становится равной активной проводимости:
Y
=
= g
(15)
Минимальное значение проводимости обуславливает минимальное значение общего тока, который становится равным активной составляющей тока катушки:
I =Y U = g U = Iа (16)
Емкостный ток IC и индуктивная составляющая тока катушки IL стано-вятся равными, могут достигать большой величины и намного превышать ток, потребляемый электрической цепью из сети:
IL = bLU = bC U= IC (17)
Реактивная мощность становится равной нулю:
Q = bLU2 - bC U2 = QL - QC = 0 (18)
Полная мощность равна активной мощности:
S=YU2 =g U2 =P (19)
Коэффициент мощности при резонансе равен единице:
cos
=
=
=1
(20)
Резонанс токов может быть получен путем подбора параметров цепи индуктивности катушки – L или емкости конденсатора – C при заданной частоте источника питания или путем подбора частоты источника питания при заданных параметрах цепи.
Электрический резонанс имеет большое практическое значение. Электрические резонансные контуры широко используются в радиотехнике, измерительной технике, в различных схемах автоматики. Режим резонанса токов имеет большое практическое значение в технике сильных токов, так как позволяет повысить коэффициент мощности электрических установок про-мышленных предприятий.