Проведение эксперимента и обработка результатов. 1 Определить параметры использованной в эксперименте катушки

 

1 Определить параметры использованной в эксперименте катушки. Данные записать в таблицу 21.

Таблица 21 – Определение параметров катушки

ZK, Ом	RK, Ом	XK = XL, Ом	LK, Гн	φк, град

 

2 Собрать цепь (рис. 42), включив последовательно катушку L₂ и переменную емкость С_4. Изменяя значение емкости С_4, установить режим, наиболее близкий к резонансу напряжений. Измерить ток и напряжение во всех ветках цепи, данные занести в таблицу 22. Повторить измерения для 5-6 значений емкости, установленных в большую и меньшую сторону от С_рез (одно из них – для С=0), данные занести в таблицу 22. За данными таблицы 22 построить в одних координатах зависимости: U_C = f (C), U_L = f (C), U_R = f (C), I=f(C), φ = f (C).

 

 

Рисунок 42 – Схема электрической цепи для исследования резонанса напряжений

 

Для режима работы цепи с С = С_рез посчитать значение волнового сопротивления ρ и добротности контура Q.

Таблица 22 – Данные эксперимента

 

№	Измерено	Вычислено
I, A	U, B	UК, B	UС, B	ХС, Ом	С, мкФ	±Х, Ом	UL, B	±φ, град
…. ….

 

3 Снова установить значение переменной емкости, при которой в цепи наблюдается резонанс напряжений, и подключив частотомер для измерения частоты питающего напряжения. Оставляя неизменными значения L, С и величину питающего напряжения, изменяя частоту в меньшую и большую сторону от φ_рез добиться режима резонанса напряжений. Сделать измерения напряжения, частоты f и занести в таблицу 23.

 

Таблица 23 – Расчетные данные

№	Измерено	Вычислено
f, Гц	I, A	U, B	UК, B	UС, B	ω, с-1	Z, Ом	R, Ом	ХС, Ом	XL, Ом	±X, Ом
…. …..

 

Продолжение таблицы 23

±φ, град	UL, B	UR, B	ρ, Ом	Q

 

По данным таблицы 23 построить частотные характеристики и резонансные кривые. Для резонансной частоты посчитать волновое сопротивление ρ и добротность контура Q. Сравнить эти величины с теми, которые были получены в результате расчета с данными таблицы 23.

Контрольные вопросы

 

1 Пояснить условия возникновения резонанса напряжения в цепи с последовательным соединением элементов.

2 Как определить резонансную частоту контура?

3 Можно ли вызвать резонанс напряжений в последовательной цепи, не изменяя частоту питающего напряжения?

4 Как в лабораторных условиях можно зафиксировать резонанс напряжений?

5 Объяснить, что такое волновое сопротивление, добротность кон­тура и полоса его пропускания.

6 Как влияет активное сопротивление на величину добротности контура?

7 Почему возможное явление резонанса необходимо учитывать при выборе элементов электрических цепей?

8 Привести примеры прикладного значения резонанса напряжений.

 

Литература

 

1 Рыбалко, М. П. Теоретичні основи електротехніки. Лінійні електричні кола: підручник / М. П. Рыбалко, В. О. Есауленко, В. І. Костенко. – Донецьк: Новий світ, 2003. – C. 89-92.

2 Бессонов, Л. А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: учебник / Л. А. Бессонов. – 10-е изд. – М.: Гардарики, 2002. – С. 110-112. – ISBN 5 – 8297 – 0026 – 3.

Лабораторная работа 8

РЕЗОНАНС ТОКОВ

 

Цель работы: научиться экспериментально устанавливать режим резонанса токов в исследуемой параллельной цепи, получить практические навыки в построении векторных диаграмм, частотных характеристик и резонансных кривых.