8.3 Контрольные вопросы

1 Пояснить условия возникновения резонанса напряжения в цепи с последовательным соединением элементов.

2 Как определить резонансную частоту контура?

3 Можно ли вызвать резонанс напряжений в последовательной цепи, не изменяя частоту питающего напряжения?

4 Как в лабораторных условиях можно зафиксировать резонанс напряжений?

5 Объяснить, что такое волновое сопротивление, добротность кон­тура и полоса его пропускания.

6 Как влияет активное сопротивление на величину добротности контура?

7 Почему возможное явление резонанса необходимо учитывать при выборе элементов электрических цепей?

8 Привести примеры прикладного значения резонанса напряжений.

Литература

1 Рыбалко, М. П. Теоретичні основи електротехніки. Лінійні електричні кола : підручник / М. П. Рыбалко, В. О. Есауленко, В. І. Костенко. – Донецьк : Новий світ, 2003. – C. 89-92.

2 Бессонов, Л. А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи : учебник / Л. А. Бессонов. – 10-е изд. – М. : Гардарики, 2002. – С. 110-112. – ISBN 5 – 8297 – 0026 – 3.

9 Лабораторная работа 8 резонанс токов

Цель работы: научиться экспериментально устанавливать режим резонанса токов в исследуемой параллельной цепи, получить практические навыки в построении векторных диаграмм, частотных характеристик и резонансных кривых.

9.1 Краткие теоретические сведения

Перед выполнением лабораторной работы студенты должны ознакомиться с лекционным материалом по теме «Резонансные явления в электрических цепях», где рассмотрен режим резонанса токов, который устанавливается изменением частоты питающего напряжения.

В лабораторных условиях режимы резонанса получают изменением емкости C. На рисунке 43 приведена схема параллельной электрической цепи для проведения эксперимента, в одной из параллельных ветвей которой включена катушка индуктивности, в другой – конденсатор переменной емкости, активное сопротивление которого считают равным нулю. На рисунке 44

Рисунок 43 – Схема электрической Рисунок 44 – Векторная

цепи с параллельным включением диаграмма токов для цепи

катушки индуктивности и конденсатора работающей в режиме

переменной емкости резонанса

Условием резонанса токов в любом случае является равенство индуктивной и емкостной проводимостей:

b_L = b_C , или . (9.1)

Для этой цепи полная проводимость у и, как следствие, ток I в неразветвленной части цепи в момент резонанса также имеют минимальное значение:

y_рез = (9.2)

I_рез = U· y_рез = U·g = I_а1 = I_min (9.3)

Отличием такой цепи является то, что индуктивная проводимость ветви с катушкой y_к не зависит от емкости и при изменении С остается неизменной, с изменением емкости изменяется только емкостная проводимость b_C. По этой причине частотные характеристики и резонансные кривые имеют вид, отличный от тех, которые получают при изменении частоты питающего напряжения ω.

Хотя зависимости проводимостей цепи от емкости С частотными характеристиками можно назвать условно.

Частотные характеристики и резонансные кривые исследуемой цепи приведены, соответственно, на рисунках 45 и 46.

Рисунок 45 – Частотные Рисунок 46 – Резонансные кривые

характеристики цепи исследуемой цепи