2.1. Основные теоретические положения

В разветвленной электрической цепи переменного тока с параллельным включением катушки индуктивности L, конденсатора С и реостата R приемники электроэнергии находятся под одинаковым напряжением . Ток по параллельным ветвям распределяется обратно пропорционально их сопротивлению. Причем, сдвиг по фазе между напряжением и током в соответствующей параллельной ветви зависит от величины ее реактивного сопротивления.

В настоящей работе пренебрегаем индуктивностью реостата и активной проводимостью емкости, поэтому результаты вычисленных величин будут приближенными.

Если в отдельной параллельной ветви находится только индуктивность или емкость, то угол сдвига фаз между током и напряжением находится из соотношения:

для ветви с индуктивностью –

; (8)

; (9)

с емкостью –

; (10)

. (11)

Ток в неразветвленном участке цепи может быть рассчитан как геометрическая сумма токов всех отдельных параллельных ветвей:

. (12)

С другой стороны, общий ток

, (13)

где I_а и I_р – активная и реактивная составляющие общего тока,

; (14)

. (15)

В цепи с параллельным соединением индуктивности и емкости может возникнуть резонанс токов, который характерен тем, что ток в неразветвленной цепи совпадает по фазе с напряжениемна зажимах параллельной цепи и имеет минимальное значение.

Такое совпадение по фазе может быть осуществлено подбором индуктивного сопротивления катушки, емкостного сопротивления конденсатора или изменением частоты таким образом, чтобы реактивные составляющие токов катушки и конденсатора были равны.

2.2. Схема проведения испытаний

Для проведения опыта по исследованию разветвленной цепи переменного тока на лабораторном стенде собирают электрическую схему установки (рис. 3), в которой резонанс токов достигается изменением емкости C.