ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8

“ИССЛЕДОВАНИЕ КАТУШКИ СО СТАЛЬНЫМ СЕРДЕЧНИКОМ И ФЕРРОРЕЗОНАНСНОГО СТАБИЛИЗАТОРА”

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Изучить влияние магнитного насыщения и нелинейной индуктивности катушки на электрический резонанс в последовательном колебательном контуре и рассмотреть применение явления феррорезонанса напряжений.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА: [1] §§ 7.3, 7.6-7.7; [3] §§ 4.8-4.9; [4] §§ 7.3, 7.6.

ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ: Обмотка тороидального автотрансформатора, батарея конденсаторов на 40 мкФ, вольтметр на 30-50 В, ЛАТР-1, амперметр на 1 А, реостат па 5000 0м.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Нарисуйте схему последовательного резонанса. Объясните условие и явление резонанса в этой схеме.

2. Соберите другую схему, состоящую из катушки со стальным сердечником и конденсатора согласно рис. 8.1.

Рисунок 8.1

Пусть в этой схеме мы имеем возможность плавно изменять ток I. Тогда мысленно проведем анализ работы схемы. Нарисуйте графики зависимостей: U_L=f(I), U_C=f(I), U_R=f(I), U₁=f(I). Объясните явление феррорезонанса и его применение для стабилизации напряжения.

3. Соберите электрическую цепь но схеме рис. 8.2. Снимите экспериментальную зависимость I=f(U₁). Напряжение U₁ подайте от ЛАТРа, плавно увеличивая его, наблюдайте за изменением тока. При снятии графика I=f(U₁) зафиксируйте как можно точнее скачок тока при некотором значении . Затем уменьшайте напряжение U₁ и следите за уменьшением тока. При некотором значении напряжения ток резко падет от значения I_1Н до значения I_2H.

Рисунок 8.2

По результатам измерений составьте таблицу и постройте график изменения тока в цепи при непрерывном и плавном изменении входного напряжения. Отметьте на графике I=f(U₁) характерные точки.

4. Покажите на графике I=f(U₁) интервал стабилизации напряжения. Определите коэффициент стабилизации, как отношение относительного изменения напряжения на входе к относительному изменению напряжения на катушке индуктивности (на выходе).

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Рассказать о работе катушки со стальным сердечником в цепи переменного тока.

2. Начертить и объяснить векторную диаграмму катушки с сердечником.

3. Что такое нелинейная индуктивность? И от чего она зависит?

4. Что называется последовательным резонансом напряжений?

5. Объясните явление феррорезонанса.

6. Каким образом осуществляется стабилизация напряжения в ферромагнитном стабилизаторе?

7. Привести примеры использования катушки со стальным сердечником в технике.