1.2. Схема проведения испытаний
Для проведения опыта по исследованию цепи с последовательным соединением R, L и C собирают установку (рис. 2), питание которой осуществляется от однофазной цепи переменного тока промышленной частоты 50 Гц через трансформатор. Напряжение во время опыта поддерживают неизменным.
Рис. 2. Электрическая схема опытной установки
В состав лабораторного модуля входят:
1) индуктивность L, представляющая собой трансформатор, несколько вторичных обмоток которого соединены последовательно;
2) набор конденсаторов различной емкости, подключаемых с помощью тумблеров С1 – С5;
3) резистор r0, предназначенный для осциллографирования формы тока;
4) нагрузочный реостат R.
Форму напряжения наблюдают с помощью двухканального электронного осциллографа (ЭО). Для измерения активной мощности применяют переносной ваттметр.
1.3. Порядок выполнения работы
1) Ознакомиться с приборами и оборудованием экспериментальной установки.
2) Собрать схему установки (см. рис. 2).
3) После проверки преподавателем схемы приступить к проведению экспериментов.
4) Провести эксперименты для трех соотношений реактивных сопротивлений, указанных в подразд. 1.1 (xL > xС; xL = xС; xL < xС). Подбором емкости добиться резонанса напряжений.
5) Получить осциллограммы тока и напряжения при xL > xС; xL = xС; xL < xС.
Результаты опытов записать в табл. 1.
Таблица 1
Результаты измерений и расчетов параметров цепи с элементами R, L, C
|
Режим |
Измерения |
Расчет | |||||||||||||||
|
U, В |
I, A |
Uк, B |
UC, B |
UR, B |
P, Вт |
Z, Ом |
Zк, Ом |
Rобщ, Ом |
R, Ом |
rк, Ом |
XС, Ом |
XL, Ом |
L, Гн |
С, мкФ |
cosφ |
φ0 | |
|
xL > xC |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
xL = xC |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
xL < xC |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.4. Обработка результатов опыта
1) Рассчитать параметры исследуемой схемы.
2) Построить векторные диаграммы тока и напряжения (для трех режимов).
3) Приложить к отчету осциллограммы тока и напряжения, полученные при проведении экспериментов.
4) Сделать выводы по результатам работы.
1.5. Контрольные вопросы
1) Что является основным признаком наличия резонанса напряжений в последовательной цепи?
2) Как может быть достигнут резонанс напряжений при заданной частоте?
3) Как определить по показаниям приборов резонанс напряжений?
4) Как строятся векторные диаграммы напряжения и тока?
Лабораторная работа 2
РАЗВЕТВЛЕННАЯ ЦЕПЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
(резонанс токов)
Цель работы: научиться рассчитывать разветвленные цепи переменного тока; изучить условия возникновения резонанса токов в параллельной цепи однофазного тока; построить векторные диаграммы напряжения и тока; снять осциллограммы мгновенных значений тока и напряжения при различных режимах [1, с. 73; 2, с. 101].