Підготовка до роботи та контрольні запитання

1. Написати ІІ^й закон Кірхгофа для кола, зображеного на рис. 2.2.

2. Від чого залежить кут зсуву між напругою та струмом на різних елементах електричного кола?

3. Як залежать від частоти опори реактивних елементів? Напишіть формули для визначення опорів резистора, конденсатора, котушки індуктивності та всього електричного кола, зображеного на рис.2.2. Як величини опорів цих елементів знайти експериментально?

4. Написати співвідношення між активним, реактивним і повним опорами.

5. При якій умові виникає резонанс напруг? Як розрахувати значення ємності, при якій виникає резонанс напруг, напишіть формулу для розрахунку С_рез для кола, зображеного на рис. 2.2.

6. Чому дорівнює повний опір електричного кола (рис. 2.2) при резонансі? Чому дорівнює струм в колі при резонансі?

7. Як визначити наявність резонансного стану в електричному колі за показами приладів? Які явища виникають при резонансі? У чому полягає небезпека резонансу напруг?

Послідовність виконання роботи і завдання

1. Скласти електричне коло (рис. 2.2) з послідовним сполученням резистора, конденсатора та котушки індуктивності.

2. За вказівкою викладача на вході електричного кола встановити задану величину напруги U.

Виміряти величину струму I в електричному колі, величини напруг на елементах (U_R, U_C ,U_к )та кути зсуву фаз на вході електричного кола (), а також на кожному елементі окремо (_R, _C, _к ). Вимірювання виконати для двох значень ємності конденсатора – до резонансу і після. Дані дослідів записати в табл. 2.1.

Таблиця 2.1.

С	І	U	UC	UК		С	к
мкФ	А	В	В	В	град	град	град
С < Срез
С = Срез
С > Срез

За даними вимірювань розрахувати активні, реактивні та повні опори окремих елементів та всього електричного кола. Визначити характер елементів електричного кола. Результати розрахунків записати в табл. 2.2.

Таблиця 2.2

Назва споживача	Результати розрахунку параметрів споживачів електричного кола
	R	X	Z	Характер елементу, кола
	Ом	Ом	Ом
Конденсатор
Котушка індуктивності
Загальне електричне коло
Котушка №_____ Батарея конденсаторів №_____

3. Розрахувати значення ємності, при якому виникне резонанс напруг. Параметри котушки індуктивності взяти із табл. 2.2. Розрахувати і записати в табл. 2.1 характеристики кола при резонансі напруг.

4. За даними експерименту п.2 (табл. 2.1.) перевірити ІІ закон Кірхгофа. Побудувати в масштабі векторно-топографічну діаграму послідовного кола для випадків: С < С_рез, С = С_рез, С > С_рез.

5. Зняти резонансні криві електричного кола. Враховуючи можливість виникнення великих значень напруг на окремих ділянках електричного кола, напругу на вході кола встановити за вказівкою викладача. Величину встановленої напруги на вході кола записати.

Змінюючи величину ємності конденсатора в межах від С=0 до С=20мкФ, виконати вимірювання величини струму І, кута зсуву фаз  між струмом та загальною напругою, а також виміряти величини спаду напруг на конденсаторі та котушці індуктивності.

Результати досліду занести в табл. 2.3.

Слід звернути увагу, на те що струм при резонансі буде максимальним і дорівнювати: , кут зсуву фаз між загальною напругою та струмом дорівнює нулю, а характер кола при переході черезрезонансну точку змінюється.

Таблиця 2.3

Дані вимірювань						Результати розрахунків
С	І		UС	UК.	Zекв.		UL	Р	S	сos 
мкф	А	град	В	В	Ом		В	Вт	ВА
Uвх=_____; XL=______; Cрез=______; Ірез=_______; UL(рез)=UС(рез)=______

6. Побудувати за даними вимірювань (табл. 2.3) векторні діаграми напруг і струмів для двох випадків (до і після резонансу).

7. За результатами вимірювань і розрахунків п.5 побудувати в одних осях резонансні криві для І, U_С, U_L, соs як функції від С. Окремо побудувати графік кута зсуву фаз (від до) залежно від зміниС.

При побудові графіків урахувати значення величин, розрахованих в точці резонансу (п.3).

8. Зробити висновки по роботі.

Лабораторна робота №3