Б. Вторая часть работы выполняется при неизменной индуктивности катушек

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

Установить с помощью тумблеров емкость конденсаторной батареи равной 15-20 мкФ и включить схему в цепь переменного тока напряжением 36-40 В.

Изменяя индуктивность катушек путём изменения положения сердечников выполнить три опыта:

а) индуктивное сопротивление больше ёмкостного, при этом U_К > Uc, показания всех приборов занести в табл. №1 (опыт 1).

б) индуктивное сопротивление меньше ёмкостного, при этом U_К < Uc, показания всех приборов занести в табл. №1 (опыт 2).

в) индуктивное сопротивление равно ёмкостному, при этом U_К ≈ Uc: cosφ = 1 - резонанс напряжений, показания всех приборов занести в табл.№1 (опыт 3).

 

Таблица №1

№ опыта	ИЗМЕРИТЬ
	U	I	UС	UК	cosφ
	В	А	В	В	−
1	41	0,75	125	150	0,87
2	41	0,62	100	78	0,67
3	41	0,88	145	150	1

 

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

 

Таблица №2

№ опыта

ВЫЧИСЛИТЬ

sinφ

S

PK

Q

Z

ZK

RK

XL

L

cosφ

XC

C

−

ВА

Вт

вар

Ом

Ом

Ом

Ом

Гн

−

Ом

мкФ

1

2

3

 

а) sinφ всей цепи                                                     

б) Полную мощность всей цепи                             S=U I

в) Активную мощность катушки и всей цепи       Р=Р_K= S·cosφ

г) Реактивную мощность всей цепи                       Q=S sinφ

д) Полное сопротивление всей цепи                      

е) Полное сопротивление катушки                        

ж) Активное сопротивление катушки                   

з) Индуктивное сопротивление катушки              

и) Индуктивность катушки                                     

f- частота тока в сети 50 Гц

к) Коэффициент мощности катушки                      

л) Ёмкостное сопротивление конденсатора           

м) Ёмкость конденсаторной батареи                      

f- частота тока в сети 50 Гц.

Б. Вторая часть работы выполняется при неизменной индуктивности катушек.

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

8. Изменяя ёмкость конденсаторной батареи через каждые 5 мкФ от 0 до 50 мкФ измерить в каждом опыте:

- силу тока в цепи I;

- напряжение на конденсаторе Uc;

- напряжение на катушках U_К.

Результаты измерения занести в табл. №3.

 

Таблица №3

№ опыта	С	ИЗМЕРИТЬ
		I	UК	UL
	мкФ	А	В	В
1	0	0	49	0
2	5	0,02	50	11
3	10	0,1	60	24
4	15	0,8	170	160
5	20	0,66	103	138
6	25	0,49	51	100
7	30	0,41	48	70
8	35	0,32	28	61
9	40	0,31	24	60
10	45	0,3	21	59
11	50	0,29	19	48

 

9. По данным табл. №3 построить в масштабе в одной системе координат графики зависимостей:

l) I = f (C)

2) Uc = f (С)

3) U_К = f (С)

 

 

 

Контрольные вопросы:

1. В чем заключается явление резонанса напряжений и при каких условиях оно возникает?

2.  Какую опасность представляет резонанс напряжений для электротехнических устройств?

3.  Изменением каких параметров электрической цепи можно получить резонанс напряжений?

4.  Какие векторы на векторной диаграмме имеют при резонанс напряжений одинаковую длину?

5. Запишите выражения для тока, полного сопротивления и коэффициента мощности электрической цепи при резонансе напряжений.