Векторная диаграмма для данной цепи

Рис.7

Для цепи рис.7 справедливы следующие соотношения для мощ­ностей:

- активная мощность;

- коэффициент мощности;

- реактивные индуктивная и емкост­ная мощности;

- реактивная мощность цепи;

- полная мощность.

Единицы измерения в системе «СИ» для величин:

Р – Вт; - вар; S – ВА.

При резонансе выполняются следующие основные соотношения:

1. - условие возникновения резонанса в цепи;

2. - угловая частота, и соответству­ющая ей частота синусоидально­го тока и напряжения в цепи для случая резонанса;

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

Отметим, что ток в цепи при резонансе напряжений максима­лен, напряжения на индуктивном и емкостном элементах противофазны. Векторная диаграмма, соответствующая резонансу напряже­ний, приведена на рис.7,в.

Порядок выполнения работы.

Работа выполняется на универсальном лабораторном стенде «Первая часть ТОЭ» (рис.8).

СД 1 Л 1 А1-А4 VI П 1 Т 1

Рис.8

Питание стенда включается тумблером Т1 (верхнее положение).

Выбор конкретной лабораторной работы осуществляется переключателем Ш (в нашем случае поставить в положение 2). Схема, исследуемая в данной лабораторной работе Л2 - «Резонанс напряжений и токов». О правильности выбора работы сигнализирует светодиод СД2.

На рис.9 показана крупным планом схема данной лабораторной работы.

Требуется:

1. Произвести подготовку установки к выполнению опыта. Для этого:

а) ознакомиться с лабораторной установкой (стендом).

а)

б)

ИЗУЧИТЬ В СООТВЕТСТВИИ СО СХЕМОЙ РАСПОЛОЖЕНИЕ НА ПАНЕЛЯХ СТЕНДА КАЖДОГО ИЗ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМЫ;

Б) РУЧКУ УПРАВЛЕНИЯ АВТОТРАНСФОРМАТОРА УСТАНОВИТЬ В КРАЙНЕЕ ЛЕВОЕ ПОЛОЖЕНИЕ;

В) СОБРАТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ ЦЕПЬ В СООТВЕТСТВИИ СО СХЕМОЙ;

ВНИМАНИЕ! ПРАВИЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕННЫХ СОЕДИНЕНИЙ ОБЯЗАТЕЛЬНО ДО ВКЛЮЧЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ ЦЕПИ ДОЛЖНА БЫТЬ ПРОВЕРЕНА ПРЕПОДАВАТЕЛЕМ ИЛИ ЛАБОРАНТОМ.

Г) УСТАНОВИТЬ ВЕЛИЧИНУ СОПРОТИВЛЕНИЯ R (С ПОМОЩЬЮ ГРАДУИРОВАННОГО ЛИМБА) В СООТВЕТСТВИИ С УКАЗАНИЯМИ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ.

д) Изменяя частоту генератора, измерить следующие величины: ток, напряжение на конденсаторе U_C, напряжение на катушке U_LR, напряжение на резисторе U_R. Всего провес­ти не менее 10 групп измерений. Результаты занести в таблицу.

Экспериментальная таблица

f, Гц	ω	I,мА	Uc, В	, В	, В

2. Рассчитать следующие величины:

1. емкостное сопротивление индуктивное сопротивление ;

2. полное сопротивление цепи ;

3. полное сопротивление катушки индуктивности ;

4. емкость C и индуктивность L цепи для ка­ждого значения частоты;

5. сдвиг фаз на катушке индуктивности между током и напряжением;

6. коэффициент активной мощности ;

7. сопротивление ;

8. напряжение и ;

Результа­ты занести в таблицу.

Расчетная таблица

Гц	Z, Ом	, Ом	, Ом	, Ом	, Ом			Ом	В	В	Гн

3. Построить зависимости I(f), U_C(f), U_L(f).