Электротехника Л.Р.№4

записать:

L = 1 / С.

Решая это уравнение относительно находим:

= 1 / (L C)1/2 = 0.

При резонансе напряжений частота источника равна собственной частоте колебаний контура.

Резонансу напряжений соответствует векторная диаграмма:

На основании этой диаграммы и закона Ома для этой цепи сформулируем признаки резонанса напряжений:

1.полное сопротивление цепи минимально и чисто активное;

2.ток в цепи совпадает по фазе с напряжением источника и достигает максимального значения;

3.напряжение на катушке индуктивности равно напряжению на конденсаторе и каждое в отдельности может во много раз превышать напряжение на зажимах всей цепи (в 10 раз).

Поэтому резонанс при последовательном соединении элементов называют резонансом напряжений.

Режим резонанса напряжений может быть получен изменением частоты напряжения источника при неизменных параметрах элементов колебательного контура или изменением параметров элементов колебательного контура.

В электроэнергетических устройствах в большинстве случаев резонанс напряжений -

явление нежелательное, связанное с неожиданным возникновением перенапряжений, то есть напряжений в несколько раз превышающих рабочее напряжение установки, причем плавкие предохранители не защищают от возникновения этих перенапряжений.

11

Порядок выполнения работы.

1.Выбрать электроизмерительные приборы.

2.Собрать схему с активным, индуктивным и емкостным приемниками (узлы 1 и 2 собрать на наборном поле 23, Рис.1).

3.Включить схему после проверки ее преподавателем или лаборантом.

4.Снять показания амперметра и ваттметра и занести их в Таблицу 1. Вольтметром поочередно измерить падение напряжения на активном, индуктивном и емкостном приемниках и также занести в Таблицу 1.

Таблица 1.

Измерено

5.Показать преподавателю полученные экспериментальные результаты.

6.Разобрать электрическую схему и привести рабочее место в порядок.

7.Произвести вычисления, пользуясь при этом приведенными ниже формулами и заполнить Таблицу 2.

Формулы для расчета:

12

8.По вычисленным данным построить в масштабе векторную диаграмму напряжений.

9.Определить резонансную частоту, учитывая рассчитанные индуктивность и емкость приемников.

Контрольные вопросы.

1.Преимущества электрической энергии перед другими видами энергии.

2.Электрическая цепь. Контур. Узел электрической цепи. Принципиальные схемы.

3.Электрический ток. Сила тока. Единица измерения. Постоянный ток. Переменный ток.

4.Электродвижущая сила. Напряжение. Единица измерения.

5.Электрическое сопротивление. Единицы измерения. Природа электрического сопротивления проводников.

6.Режимы работы электрической цепи.

7.Мгновенные значения силы тока, напряжения и Э.Д.С. Амплитудное значение.

8.Фаза, начальная фаза. Период, частота, угловая частота. Единицы измерения.

13

9.Действующее значение. Связь амплитудного и действующего значений. Амплитудное значение напряжения в осветительной сети.

10.Активное сопротивление. Резистор. Активная мощность.

11.Природа различия между активным и реактивным сопротивлением. Реактивные сопротивления.

12.Зависимость активного и реактивного сопротивления от частоты переменного тока. 13.Законы Кирхгофа для цепей переменного тока.

14.Последовательный колебательный контур.

15.Полное сопротивление цепи. Закон Ома для последовательного колебательного контура. 16.Векторные диаграммы для электрической цепи с активным, емкостным и индуктивным приемниками.

17.Энергетические процессы протекающие в цепях с активным, индуктивным и емкостным приемниками.

18.Энергетические характеристики: активная, реактивная и полная мощности. Единицы измерения.

19.Треугольники напряжений, сопротивлений и мощностей.

20.Фазовые соотношения между токами и напряжениями на отдельных элементах цепи. 21.Коэффициент мощности и способы его повышения.

22.Резонансные явления в цепях переменного тока.

23.Резонанс напряжений. Векторная диаграмма соответствующая резонансу напряжений. 24.Признаки резонанса напряжений. Резонансная частота.

14

Литература.

1.Электротехника в строительстве. Конспект лекций для специальности ПГС.

С.Н.Самсоненко, Н.Д.Самсоненко, Н.И.Носанов. Макеевка, 2000, 105с.

2.Електротехніка у будівництві. Конспект лекцій для спеціальності ПЦБ. М..Д.Самсоненко,

М.І.Носанов, С.М.Самсоненко, Макіївка, 2000, 100с.

3.Электротехника. Касаткин А.С., Немцов М.В. -М: «Энергоатомиздат», 1983, 480 с.

4.Электротехника. И.И.Иванов, В.С.Равдоник, -М.: «Высшая школа», 1984, 376с.

15

ДОНБАССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ КАФЕДРА ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ И АВТОМАТИКИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторной работе по курсу «Электротехника»

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕРАЗВЕТВЛЕННОЙ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА.

для студентов инженерно-строительных специальностей всех форм обучения

Составители:

Самсоненко Сергей Николаевич Самсоненко Николай Демидович Носанов Николай Ильич

16