12.3.Контрольные вопросы.

1. Дайте определение параллельного соединения участков электрической цепи

2. Напишите формулы для определения активной индуктивной ,емкостной и полной проводимостей электрической цепи.

3. Зависит ли реактивная проводимость катушки индуктивности от величины её активного сопротивления

4. Поясните, изменится ли активная проводимость катушки при изменении ее индуктивности и измененном активном сопротивлении

5. Дайте определение резонанса токов в электрической цепи

6. В какой цепи и при каких условиях наступает резонанс токов

7. Чем отличается резонанс токов от резонанса напряжений

8. Поясните, оказывает ли влияние на потребляемую активность мощность

9. параллельно включенная в электрическую цепь емкость

10. Объясните способ повышения коэффициента мощности электрической цепи при параллельном включении емкости и потребителя с активно- индуктивной нагрузкой

11. Поясните технико- экономическое значение повышения коэффициента мощности электрической цепи

12.4. Указания по выполнению лабораторной работы №12.

1.Ознакомиться с порядком выполнения лабораторной работы №12, краткими теоретическими сведениями по данной теме. Подготовить в рабочей тетради «Лабораторно–практические работы по электротехнике» протокол испытаний.

2.Собрать электрическую цепь в соответствии с рис 12.4. В качестве измерительных приборов используйте мультиметры или виртуальные приборы с коннектором.

3.После проверки схемы преподавателем установить параметры для данной цепи U=5В,f =1кГц.,R,Х_L,согласно рис 12.4 Напряжение источника установите с помощью мультиметра.

4.Сделав замеры определенных величин произвести расчеты – фазового угла (), полного сопротивления цепи (Z) и полную проводимость цепи (Y), активного сопротивления цепи(R) и активной проводимости (G), индуктивного реактивного сопротивления цепи (X_L) и индуктивную реактивную проводимость цепи (B), действующее значение тока (Ι).

5.С помощью блока «Приборы II» измерить виртуальные показания , G, В_L,Y и записать их значения также в таблицу 12.1 под рассчитанными величинами. Сравнить результаты.

6. Выбрать масштабы и построить векторную диаграмму токов (рис. 12.5) и треугольник проводимостей (рис. 12.6) на миллиметровочной бумаге. формата А4.

7.Составить полный отчет по работе, сформулировать выводы по работе.

8.Ознакомиться с контрольными вопросами для защиты лабораторной работы.

9. По окончанию работы, выключить ПК, рабочее место привести в порядок и сдать преподавателю, расписаться в журнале контроля ответственному по группе.

Лабораторная работа 13.

Последовательное соединение конденсатора и катушки индуктивности. Понятие о резонансе напряжений

Цель работы: исследовать неразветвленную электрическую цепь синусоидального тока последовательного соединения конденсатора и катушки индуктивности, определить параметры цепи, установить условия резонанса напряжений.

13.1.Основные теоретические сведения.

Когда по цепи (рис. 13.1) с последовательным соединением конденсатора и катушки индуктивности протекает один и тот же синусоидальный ток I, напряжение на конденсаторе U_C отстает от тока I на 90⁰, а напряжение на катушке индуктивности U_L опережает ток на 90⁰. Эти напряжения находятся в противофазе (повернуты относительно друг друга на 180⁰).

Рис. 13.1

Когда одно из напряжений больше другого, цепь оказывается либо преимущественно индуктивной (рис. 13.2), либо преимущественно емкостной (рис. 13.3). Если напряжения U_L и U_С имеют одинаковые значения и компенсируют друг друга, то суммарное напряжение на участке цепи L – C оказывается равным нулю. Остается только небольшая составляющая напряжения на активном сопротивлении катушки и проводов. Такое явление называется резонансом напряжений (рис. 13.4).

Рис. 132	Рис. 13.3	Рис. 13.4

При резонансе напряжений реактивное сопротивление цепи

X = X_L – X_C

оказывается равным нулю. При заданных значениях L и C резонанс может быть получен путем изменения частоты.

Поскольку X_L = L, а X_C = 1 / C, то резонансная частота ₀ может быть определена из уравнения:

₀L – 1 / ₀C = 0,

откуда

и .

Полное сопротивление цепи при резонансе оказывается равным небольшому активному сопротивлению катушки, поэтому ток в цепи совпадает по фазе с напряжением и может оказаться довольно большим даже при маленьком приложенном напряжении. При этом напряжения U_L и U_C могут существенно (в десятки раз!) превышать приложенное напряжение.