Краткие теоретические сведения

Когда к цепи (рис. 32.1) с параллельным соединением конденсатора и катушки индуктивности подается переменное синусоидальное напряжение U, одно и то же на­пряжение приложено к обоим элементам цепи.

Рис. 32.1

Общий ток цепи I разветвляется на ток в конденсаторе Iс (емкостная составляющая общего тока) и ток в катушке I_L (индуктивная составляющая общего тока), причем ток I_L отстает от напряжения U на 90°, а Iс опережает на 90°.

Токи Iс и I_L имеют противоположные фазы (180⁰) и в зависимости от их величин компенсируют друг друга полностью или частично. Они могут быть представлены с по­мощью векторных диаграмм токов (рис. 32.2 - 4).

              Рис. 32.2                         Рис. 32.3                    Рис. 32.4

Когда Ic  > I_L, т.е. преобладает ток конденсатора, общий ток цепи I является по ха­рактеру емкостным и опережает напряжение U на 90° (рис. 32.2).

Когда Ic < I _L, т.е. преобладает ток катушки, общий ток цепи I является индуктив­ным и отстает от напряжения U на 90° (рис. 32.3).

Когда же  Ic = I _L и общий ток цепи равен нулю, имеет место резонанс токов (век­торная диаграмма рис. 32.4).

Эти рассуждения приведены в пренебрежении потерями активной мощности в конденсаторе и катушке.

 При резонансе токов реактивная проводимость цепи В = B_l - B_с равна нулю. Резонансная частота определяется из уравнения

Полная проводимость при резонансе токов оказывается близкой к нулю. Остает­ся нескомпенсированной лишь небольшая активная проводимость, обусловленная ак­тивным сопротивлением катушки и несовершенной изоляцией конденсатора. Поэтому ток в неразветвленной части цепи имеет минимальное значение, тогда как токи I _L и I_с могут превышать его в десятки раз.

Порядок проведения работы

Задание

Для цепи с параллельным соединением конденсатора и катушки индуктивности измерьте действующие значения напряжения U и токов I, Iс и I _L при ω= ω₀,   ω < ω₀иω > ω₀. Постройте векторные диаграммы.