Контрольные вопросы
1. При резонансе напряжений равны или не равны напряжения на катушке и на конденсаторе? Почему?
2. В последовательной цепи переменного тока возможно ли, чтобы напряжение на одном из элементов было больше входного напряжения? Поясните ответ с помощью 2-го закона Кирхгофа.
3. Напряжение на конденсаторе достигает максимума до, после или при резонансе?
4. Напряжение на индуктивной катушке достигает максимума до, после или при резонансе?
5. В электротехнике принято фазовое определение резонанса. Как это понимать?
6. Как определить добротность контура?
7. Какие величины равны друг другу при резонансе?
8. Нарисуйте векторную диаграмму при резонансе.
9. Пояснить построение круговой диаграммы.
10. Пояснить построение линии переменного параметра.
11. Пояснить определение максимума тока и емкости конденсатора при максимальном токе.
12. Определить по кривой диаграмме емкость при токе, равном половине Imax.
Список рекомендУЕМой литературы
1. Бессонов, Л.А. Теоретические основы электротехники / Л.А. Бессонов. – М.: ГАРДАРИКИ, 2007. – С. 104 – 114, 159 – 161.
2. Попов, В.П. Основы теории цепей / В.П. Попов. – М.: Высш. шк., 1995. – С. 177 – 197.
3. Потапов, Л.А. Краткий курс теоретических основ электротехники / Л.А. Потапов. – Брянск: БГТУ, 2005. – С. 58 – 66.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗВЕТВЛЁННОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ
ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Цель лабораторной работы – приобретение навыков исследования разветвлённой электрической цепи с помощью круговых и топографических диаграмм.
ЗАДАЧИ РАБОТЫ
Задачи лабораторной работы:
– приобретение навыков построения круговых и топографических диаграмм;
–исследование режимов работы электрической цепи с помощью круговой диаграммы;
– определение резонанса токов.
Продолжительность лабораторной работы – 3 часа.
ОПИСАНИЕ CТЕНДА
Стенд содержит встроенный источник синусоидального напряжения, переносной вольтметр, ползунковый реостат, щитовые амперметры, встроенные в стенд резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности.
Изменение емкости С достигается включением тумблеров, а индуктивности дросселя – регулированием воздушного зазора (для этого следует отвернуть на один оборот гайку, вытянуть рычаг и снова завернуть гайку).
Порядок выполнения работы
А. В лаборатории
1. Собрать цепь по схеме (рис. 1).
2. Поддерживая напряжение на входе цепи 30 В, записать в таблицу значения токов при C=2 мкФ, C = 4 мкФ и закороченных входах конденсаторов.
U, В |
С, мкФ |
I1, А |
I2, А |
I3, А |
30 |
2 |
|
|
|
30 |
4 |
|
|
|
30 |
к.з. |
|
|
|
3
.
Собрать цепь по схеме (рис. 2.)
4. Включить в сеть электронный вольтметр, установить режимы его работы (переменное напряжение, диапазон 100 или 30 В) и измерить токи и напряжения на всех элементах цепи: Uab, Ubc, Ubd, Ude, Uef, Uce, Uaf, Udc.
5.Поменять местами резистор и конденсатор во 2-й ветви и вновь измерить все напряжения и токи.
Б. Дома
6. По данным п.2 построить круговую диаграмму и определить с ее помощью токи при С = 2 мкФ и С=4 мкФ, а также минимальные ток и емкость при минимальном токе.
7. По круговой диаграмме определить емкость и ток при резонансе, а также минимальную и максимальную мощности.
8. Построить векторную диаграмму по данным п.2 (при С=2 мкФ) и по ней определить параметры катушки индуктивности.
Рассчитать емкость, необходимую для получения резонанса токов.
9. Построить топографическую диаграмму напряжений по данным п.3.
10. Пользуясь топографической диаграммой, определить активное и индуктивное сопротивление катушки, подключенной к зажимам ef.
11. Оформить отчет о лабораторной работе, в котором для каждого эксперимента привести схему исследуемой цепи, измеренные величины, формулы, диаграммы, выводы (сравнение результатов эксперимента и результатов расчета). Порядок выполнения работы и расчеты сопровождать текстовыми пояснениями.
12. Подготовить устно ответы на вопросы.