Б. Вторая часть работы выполняется при неизменной индуктивности катушек

А. Первая часть работы выполняется при неизменной ёмкости конденсаторной батареи.

2. По указанию преподавателя установить, с помощью тумблеров, ёмкость батарей конденсаторов равной 15 – 20 мкФ и включить схему в цепь переменного тока напряжением 120 – 130 В.

3. Изменяя индуктивность катушек, путём изменения положения сердечников, выполнить три опыта:

а) индуктивное сопротивление больше ёмкостного, при этом I_К < I_L, показания всех приборов занести в табл. №1 (опыт1).

б) индуктивное сопротивление меньше ёмкостного, при этом I_К > I_C, показания всех приборов занести в табл. №1 (опыт2).

в) индуктивное сопротивление равно ёмкостному, при этом I_К ≈ I_C;cosφ = 1 - резонанс токов, показания всех приборов занести в табл. №1 (опыт3).

U = U_L = U_C

Таблица №1

№ опыта	ИЗМЕРИТЬ
	U	I	IК	IС	cosφ
	В	А	В	В	−
1	130	0,28	0,64	0,74	0,76
2	130	0,5	1,04	0,74	0,79
3	130	0,3	0,76	0,74	1

 

4. По результатам измерений табл.№1 каждого опыта вычислить все параметры для каждого опыта и занести их в табл. №2.

 

Таблица №2

№ опыта

ВЫЧИСЛИТЬ

sinφ

S

P

Q

IA

IL

sinφK

cosφ K

ZK

XL

L

XC

C

−

ВА

Вт

вар

А

А

-

-

Ом

Ом

Гн

Ом

мкФ

1

2

3

 

а) sinφ всей цепи

б) Полную мощность всей цепи

S = U I

в) Активную мощность всей цепи

Р = S·cosφ

г) Реактивную мощность всей цепи

Q = S sinφ

д) Активную составляющую тока

I_A = I·cosφ

е) Реактивную составляющую тока катушки

ж) Коэффициент мощности катушки

з) sinφ_к катушки

и) Полное сопротивление катушки                

к) Индуктивное сопротивление катушки

л) Индуктивность катушки

f- частота тока в сети 50 Гц

м) Ёмкостное сопротивление конденсаторной батареи

н) Ёмкость конденсаторной батареи

f- частота тока в сети 50 Гц

 

Б. Вторая часть работы выполняется при неизменной индуктивности катушек.

5. Установить и зафиксировать сердечники катушек в любом произвольном положении.

6. Изменяя ёмкость конденсаторной батареи от 0 до50 мкФ через ка­ждые 5 мкФ измерить в каждом опыте:

− напряжение в цепи U;

− ток в неразветвлённой части I;

− коэффициент мощности cosφ.

Результаты измерения занести в таблицу №3.

7. По данным таб. №3, используя формулы, приведённые в задании: п. 5 (а; б; в; г) вычислить sinφ, S, Р, Q.

 

Таблица №3

№ опыта	С	ИЗМЕРИТЬ			ВЫЧИСЛИТЬ
		U	I	cosφ	sinφ	S	P	Q
	мкФ	В	А	−	−	ВА	Вт	вар
1	0	130	0,6	0,22
2	5	130	0,32	0,34
3	10	130	0,28	0,6
4	15	130	0,24	0,96
5	20	130	0,38	0,46
6	25	130	0,56	0,28
7	30	130	0,84	0,2
8	35	130	1,08	0,15
9	40	130	1,3	0,13
10	45	130	1,52	0,12
11	50	130	1,64	0,1

 

 

8. По результатам измерений и вычислений таблицы №3, построить в масштабе в одной системе координат графики:

I = f(С); cosφ = f(С); S = f(C); P = f(C).

 

Контрольные вопросы:

1. Дайте определение резонанса токов в электрической цепи.

2. В какой цепи и при каких условиях наступает резонанс токов?

3. Чем отличается резонанс токов от резонанса напряжений?

4. Как практически определить резонанс токов?

5. Способы получения резонанса токов

6. Почему при резонансе токов ток в катушке или конденсаторе может быть больше тока в неразветвленной части цепи?