1.4. Контрольные вопросы

1.4.1. Изобразить треугольники напряжений, сопротивлений и мощностей для цепи с активно-емкостной нагрузкой. Чем они отличаются от треугольников для активно-индуктивной нагрузки?

1.4.2. Что называют резонансом напряжений и каким образом он достигается?

1.4.3. Какую величину имеет коэффициент мощности и угол  при резонансе напряжений?

1.4.4. Каким образом можно определить в эксперименте состояние резонанса напряжений (по показаниям приборов)?

1.4.5. Может ли представлять опасность режим резонанса напряжений?

1.4.6. Где в технике может применяться резонанс напряжений?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗВЕТВЛЕННОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С АКТИВНЫМ, ИНДУКТИВНЫМ И ЕМКОСТНЫМ СОПРОТИВЛЕНИЯМИ

1. Цель работы

Исследовать электрическую цепь с параллельно соединенными катушкой индуктивности и емкостью. Выяснить условия возникновения резонанса токов.

2.2. Программа работы

2.2.1. Ознакомиться с оборудованием и приборами лабораторной установки и записать их паспортные данные в таблицу 2.1.

Таблица 2.1. Приборы и оборудование.

Наименование	Количество	Тип	Условные обозначения на схеме
Вольтметр
Амперметр
Ваттметр
Катушка индуктивности с выдвижным сердечником
Батарея конденсаторов С = 0,000032 Ф
Автоматический выключатель

2.2.2. Собрать электрическую схему установки (рисунок 3.1) и уяснить назначение отдельных ее элементов.

2.2.3. При постоянных значениях емкости С и напряжении сети U путем изменения индуктивности L исследовать режимы работы цепи при

Рисунок 2.1. Схема установки с разветвленной цепью.

2.2.4. По данным эксперимента и расчета (таблица 3.2) построить зависимости: I = f(L); I₁ = f(L); I₂ = f(L); cos = f(L).

2.2.5. Построить векторные диаграммы в масштабе для трех различных режимов исследуемой цепи: до резонанса, при резонансе и после резонанса.

2.2.6. Проанализировать результаты работы и сделать выводы.

2.3 Рекомендации по выполнению работы

2.3.1. Электрическую схему установки собирают согласно рисунку 2.1. При этом имеют в виду, что катушка индуктивности обладает активным сопротивлением, поэтому дополнительно R не включают.

2.3.2. Эксперимент производится следующим образом. Включив автоматический выключатель QF, подают напряжение к зажимам цепи. Затем, изменяя индуктивность катушки (постепенно выдвигая стальной сердечник из катушки), добиваются условий п.2.2.3. Выполняем пять измерений: два до резонанса ( ), одно при резонансе ( ) и два после резонанса ( ). Момент резонанса токов определяется наименьшим значением тока в неразветвленной части цепи. После резонанса ток в неразветвленной части цепи будет опять возрастать. При каждом изменении индуктивности показания приборов заносятся в таблицу 2.2.

Таблица 2.2. Параметры электрической цепи при различных видах нагрузки	Вычислено	Ip1, A
		Ia1, A
		cos
		S, BA
		Х2, Ом
		Z1, Ом
		L, Гн
		Х1, Ом
		Z, Ом
		R, Ом
	Измерено	I2, A
		I1, A
		I, A
		Р, Вт
		U, B

2.3.3. Расчетные формулы:

В соотношениях:

U – напряжение сети;

I – ток в неразветвленном участке цепи;

I_a1 – активная составляющая тока I₁;

I_p1 - реактивная составляющая тока с индуктивностью;

I₂ – реактивная составляющая тока с емкостью;

Z – полное сопротивление цепи;

Z₁ – полное сопротивление катушки;

L – индуктивность катушки;

R – активное сопротивление катушки;

Х₁ – реактивное сопротивление катушки;

Х₂ – реактивное сопротивление конденсатора;

Р – активная мощность;

S – полная мощность;

cos – коэффициент мощности для всей цепи;

 = 2f – угловая частота тока;

f – частота переменного тока (f = 50 Гц).