- •Альбом лабараторных работ по техническим основам электротехники
- •Ознакомительная лабораторная работа. Проверка измерительных приборов.
- •Iэталон
- •Исследование режимов работы и характеристик источников
- •Законы Кирхгофа и потенциальная диаграмма электрической цепи.
- •Методы эквивалентного генератора и принципы наложения и взаимности.
- •Активное сопротивление, индуктивность и емкость в цепи синусоидального тока
- •Взаимная индуктивность в цепи синусоидального тока
- •Последовательное соединение активного сопротивления, индуктивности и емкости (резонанс напряжений)
- •Лабораторная работа №8 Параллельное соединение емкости, активного сопротивления и индуктивности (резонанс токов)
Последовательное соединение активного сопротивления, индуктивности и емкости (резонанс напряжений)
Цель работы: изучение явления резонанса в исследуемой цепи, получаемого путем изменения частоты питающего напряжения, величина которого остается неизменной, при постоянных параметрах цепи.
Опытные данные
Табл.1
№ |
f (кГц) |
I·10-3 (A) |
UC (B) |
UrL (B) |
Примечание |
1 |
1 |
2,37 |
4,02 |
0,003 |
f<fрез |
2 |
2,5 |
2,42 |
4,03 |
0,005 |
|
3 |
4 |
2,45 |
4,02 |
0,007 |
|
4 |
8,8 |
4,92 |
4,5 |
0,015 |
f=fрез |
5 |
9 |
3,2 |
4,16 |
0,047 |
f>fрез |
6 |
9,5 |
3,34 |
4,27 |
0,0154 |
|
7 |
10 |
3,39 |
4,26 |
0,0162 |
где I - ток в ветви, UrL – напряжение на катушке и реостате, UC – напряжение на конденсаторе, U=2.49(В) - const.
Обработка опытных данных
Параметры исследуемой цепи:
Значение Ur и UL определим из условия резонанса:
Ur2=UrL2-UC2, тогда (В)
(Ом)
(Гн)
(Ф)
2. Величины, характеризующие резонансный контур,
а) характеристическое сопротивление
ρ= Ом
б) добротность контура
в) затухание контура
α =
f=1 кГц, φ=300 f=2.06 кГц, φ=250 f=3.19 кГц, φ=70
I
I
I
UL
UL
UL
U
U
U
UR
UrL
UrL
UrL
UR
UR
UC
UC
UC
f=4.40 кГц, φ=20 f=6.16 кГц, φ=-200 f=8.42 кГц, φ=-350
I
I
I
UL
UL
UL
UrL
UrL
UR
UR
UrL
UR
U
U
UC
U
UC
UC
f=10.25 кГц, φ=-500
I
UL
UrL
UR
U
UC
4. Для построения зависимостей тока I, напряжения Ur, UL, UC, потребляемых цепью активной и реактивной мощностей и cosφ от частоты ω составлена табл.2.
Значения I, UC, φ, f взяты из табл.1., Ur, UL определены из условия резонанса
|
ω·103 (c-1) |
UC (B) |
UL (B) |
Ur (B) |
I ·10-3 (A) |
Прим. |
1 |
6.28 |
2.21 |
1.10 |
1.77 |
14.13 |
ω<ω0 |
2 |
12.93 |
1.63 |
0.91 |
2.14 |
20.96 |
|
3 |
20.03 |
1.19 |
0.88 |
2.47 |
22.96 |
|
4 |
22.63 |
0.89 |
0.79 |
2.48 |
23.66 |
ω=ω0 |
5 |
38.68 |
0.64 |
1.49 |
2.33 |
23.41 |
ω>ω0 |
6 |
52.87 |
0.44 |
1.88 |
2.02 |
22.34 |
|
7 |
64.37 |
0.37 |
2.29 |
1.58 |
21.25 |
Зависимости представлены на рис. 3.1.
рис. 3.1
Зависимость тока(I) от частоты(w)
Вывод: В данной работе мы изучили режимы в исследуемой цепи, получаемые путём изменения частоты питающего напряжения, величина которого остается неизменной при постоянных параметрах цепи. В ходе работы определили Ur и UL из условия резонанса, и по ним нашли значения r, L, C и величины, характеризующие резонансный контур. Также мы построили векторные диаграммы для всех значений частоты, построили зависимость Ur, UL, UC, I от частоты w.