4. Содержание отчета

1. Схема экспериментальной установки.

2. Перечень измерительных приборов и их характеристики.

3. Таблицы опытных данных по форме 8.2, 8.3.

4. Осциллограммы переходных процессов.

5. Выводы.

5. Вопросы для самопроверки

1. Каким образом осуществляется обмен энергией в цепи R, L, C при апериодическом переходном процессе?

2. Каким образом осуществляется обмен энергией в цепи R, L, C при колебательном переходном процессе?

3. Каким образом характер переходного процесса зависит от параметров

R, L, C?

4. Как связана частота собственных колебаний  в переходном процессе цепи R, L, C с параметрами этой цепи?

5. Каким образом можно экспериментально определить параметры R и L

катушки индуктивности, используя осциллограмму переходного процесса?

Л и т е р а т у р а: [4], c. 209...228.

Работа 9. Исследование явления феррорезонанса напряжений

1. Цель работы

Экспериментальное исследование феррорезонанса в цепи с последовательным соединением нелинейной индуктивности, конденсатора и резистора.

2. Основные теоретические положения

В электрических цепях, содержащих катушки с ферромагнитными сердечниками и конденсаторы, наблюдаются явления, связанные с нелинейными свойствами этих цепей. Это явление феррорезонанса. Рассмотрим цепь (рис. 9.1) с последовательным соединением R, C и нелинейной индуктивности, к которой приложено синусоидальное напряжение. Характеристика индуктивности нелинейна, поэтому ток i в цепи и напряжения u_R, u_L, u_C будут иметь несинусоидальную форму. Раскроем явления, возникающие в такой цепи, заменив несинусоидальный ток u_L, u_C, u_R, i эквивалентными синусоидами с действующими значениями U_L, U_R, U_C, I .

Расчет вах феррорезонансной цепи

По методу эквивалентных синусоид на рис. 9.2 приведены вольт-амперные характеристики (в действующих значениях напряжения и тока) нелинейной индуктивности U_L = F(I) (кривая 1, рис. 9.2), емкости U_C = 1/ С (прямая 2) и резистора U_R = RI (прямая 3).

По характеристикам элементов построим ВАХ цепи, изображенной на рис. 9.1. Для этого произвольно задаемся некоторым током I. Находим для этого тока разность напряжений |U_L  U_C|, так как напряжения индуктивности и емкости находятся в противофазе, а также напряжение на резисторе U_R . Результирующее напряжение на входе цепи равно гипотенузе треугольника, построенного на катетах U_R и |U_L  U_C| , так как напряжение U_R и напряжение |U_L  U_C| сдвинуты по фазе на угол  /2 в зависимости от знака разности (U_L U_C). В результате

. (9.1)

С помощью такого приема находим для заданного действующего значения тока I соответствующее действующее значение входного напряжения U₁. Задаваясь другими значениями тока и выполняя аналогичные операции по нахождению U₁, построим результирующие ВАХ всей цепи U₁ = F₃ (I) (кривая 4, рис. 9.2).