2. Что понимают под «резонансом» в электрической цепи переменного тока?

Дата: 2025-06-02; Просмотры: 10

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

3. .Построить векторную диаграмму напряжений в цепи с последовательным
соединением R,L,C для режима резонанса с указанием вектора напряжения на
реальной катушке индуктивности.

4. Изменением каких параметров в последовательной RLC-цепи,
подключенной к источнику синусоидального сигналов можно получить
резонансный режим?

5. Как можно определить значение резонансной частоты в цепях с последовательным и параллельным соединением элементов?

6. В чем основные различия физических явлений в цепях переменного и постоянного тока?

7. Сформулируйте закон Ома для цепи переменного тока с последовательным соединением активного сопротивления, индуктивности и емкости.

8. В какой цепи и при каком условии наступает резонанс напряжений? Объясните энергетические процессы, протекающие в электрической цепи при резонансе напряжений.

9. Объясните, почему при резонансе напряжений ток в цепи максимален.

10. Как изменится резонансная частота в цепи с последовательным соединением , , , если емкость увеличить в 4 раза?

11. На каком участке цепи (рис. 2) напряжение при резонансе равно напряжению источника питания?

Рис. 2

Рис. 3

12. Как изменится ток (увеличится, уменьшится, останется без изменения) в цепи, показанной на рис. 3, при замыкании выключателя В, если .

13. Оцените величину коэффициента мощности при резонансе напряжений по сравнению с коэффициентом мощности до резонанса.

14. Каким электроизмерительным прибором можно определить состояние резонанса в неразветвленной цепи, если настройка в резонанс ведется при неизменном действующем значении входного напряжения?

15. К каким аварийным последствиям может привести резонанс напряжений в электрических цепях?

Работа № 4. ПОВЫШЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ

1. Цель работы

Ознакомиться с особенностями режимов работы цепи переменного тока с параллельным соединения элементов, повышением коэффициента мощности, применением 1-го закона Кирхгофа в цепях переменного тока.

2. Предварительное домашнее задание

2.1. Изучить тему «Параллельное соединение элементов в цепи переменного
тока», содержание данной лабораторной работы и быть готовым ответить на все
контрольные вопросы к ней. /Л1, с. 95-104; 86-87;143-145 конспект лекционного курса/.

2.2. Начертить принципиальные схемы исследуемых цепей исследуемых
цепей с включенными измерительными приборами.

3. Порядок выполнения работы

3.1. Ознакомиться с лабораторной установкой.

3.2. Собрать электрическую цепь с параллельным соединением резистора R* и конденсатора С* (рис. 1). В качестве резистора R* использовать переключаемый резистор R10 в соответствующей варианту позиции переключателя (табл. 1). Установить в соответствии с заданным вариантом переключатель батареи конденсаторов С* в соответствующую позицию (табл. 1). Схему предъявить для проверки преподавателю.

3.3. Включить электропитание стенда и источник переменного напряжения ЕЗ.

Установить напряжение источника ЕЗ равное 7 В с частотой 200±10 Гц.

Измерить напряжение U на входе цепи, токи в ветвях с активным сопротивлением -I_R, с конденсатором - I_c, общий ток -I, потребляемый от источника питания и угол сдвига фаз φ между напряжением U и током I, потребляемым цепью. Результаты измерений занести в табл. 2.

Вычислить активную мощность Р, потребляемую цепью, коэффициент мощности цепи cos φ.

Таблица 2

Формулы для расчёта

P= S^.cosφ=U^.I^. cosφ;

3.4. Собрать цепь с катушкой (рис. 2), используя в качестве индуктивного потребителя соответствующую реальную катушку индуктивности L* (табл. 3). Представить схему для проверки преподавателю.

3.5. Включить электропитание стенда и источник питания ЕЗ. Установить
напряжение 7 В с частотой, указанной в таблице вариантов (табл. 3). Измерить
напряжение, ток, активную мощность и угол сдвига фаз φ между
напряжением и током на входе цепи. Результаты занести в табл. 2. Выключить
источник питания ЕЗ. Расчитать активную составляющую тока катушки I_АК и реактивную составляющую тока катушки I_РК.

Формулы для расчёта

I_АК= Ik^. cosφ_K; I_РК= Ik^. sinφ_K.

Примечание. В качестве φ_K взять угол сдвига фаз φ между напряжением и током катушки (табл.2 вторая строка сверху) .

Таблица 3

3.6. Исследовать влияние емкости С, включенной параллельно
индуктивному потребителю, на коэффициент мощности цепи cosφ и
величину тока I, потребляемого от источника питания. Для этого подключить параллельно катушке индуктивности батарею конденсаторов С* (рис. 3). Переключатель батареи конденсаторов установить в первую заданную позицию С* =C1-1 (табл. 3)

3.7. После проверки схемы преподавателем включить источник питания ЕЗ. Установить напряжение источника 7 В с частотой, указанной в таблице вариантов (табл. 3) и измерить величины, указанные в табл. 2.
Последовательно устанавливая переключатель батареи конденсаторов в следующие заданные позиции (C2*, C3*табл. 3), измерить величины, указанные в табл. 2.

Установить частоту входного напряжения, при которой угол сдвига фаз между входным напряжением U и током I будет равен нулю (резонанс токов). При необходимости изменить величину емкости батареи конденсаторов. Произвести измерения указанных в табл. 2 величин.

3.8. Отключить ветвь с конденсатором (убрать проводник ,соединяющий амперметр РА2 с конденсатором С *) и на резонансной частоте снять показания приборов для цепи с катушкой L*.

3.9. По опытным данным построить в масштабе векторные диаграммы для каждого опыта, определив для каждого случая по векторной диаграмме характер электрической цепи и коэффициент мощности цепи cos φ. Вектор тока I_K целесообразно откладывать по проекциям I_АК и I_РК.

3.10.Сделать выводы

- о влиянии параллельно включенных потребителей друг на друга;

- о влиянии конденсатора, подключенного параллельно индуктивному потребителю, на величину тока, потребляемого из сети и коэффициент мощности цепи;

- о применении 1-го закона Кирхгофа в цепях переменного тока;

4. Содержание отчета

а) наименование работы и цель работы;

б) схемы экспериментов и таблица полученных результатов;

в) векторные диаграммы для всех проведенных опытов;

г) выводы по работе.

5. Контрольные вопросы