Программа работы. 1. Собрать схему, изображенную на рис.3

1. Собрать схему, изображенную на рис.3

 

 

Рис. 3

Примечание: элементы схемы выводятся на экран из «окошка»; амперметр и вольтметры из окошка.

Измерительные приборы перевести из режима «ДС» в режим «АС», дважды нажав на мышку.

При установке значений сопротивлений установить единицу измерения «Ом».

Установить значения ЭДС и сопротивлений согласно варианта (таблица 1).

I вариант

Таблица 1.

Вариант
E, B R, Ом С, мкФ

 

2. Рассчитать значение индуктивности, при которой в цепи будет наблюдаться резонанс напряжений.

3. Изменяя индуктивность катушки индуктивности, провести 7 опытов при различном состоянии цепи, включая и резонансный режим. Опыты следует проводить при неизменном входном напряжении. Результаты занести в таблицу 2.

Таблица 2.

№ опыта

L

Измерено

Вычислено

U

I

UR

UC

UL

Z

xL

xC

x

cosj

P

Q

S

мГн

В

А

В

В

В

Ом

Ом

Ом

Ом

Вт

ВАр

ВА

… …

 

Расчетные формулы:

Полное сопротивление цепи:

Реактивные сопротивления:

Активная мощность цепи:

Реактивная мощность цепи:

Q_L - реактивная мощность индуктивности

Q_C - реактивная мощность емкости

Полная мощность цепи:

 

Коэффициент мощности:

4. По данным опыта и вычисленным параметрам построить кривые зависимостей: U_C=f(x_L), U_L=f(x_L); z=f(x_L); I=f(x_L).

5. Построить векторные диаграммы тока и напряжений для случаев: x_L>x_C; x_L=x_C; x_L<x_C. Все графики и векторные диаграммы выполняются в масштабе.

 

II вариант

1. Собрать схему, изображенную на рис. 3 Установить значение ЭДС и сопротивлений согласно варианта (таблица 3).

Таблица 3.

Вариант
E, B R, Ом L, мГн	0,1	0,15	0,1	0,2	0,15	0,1	0,3	0,2	0,18	0,12

 

2. Рассчитать значение емкости, при которой в электрической цепи будет наблюдаться резонанс напряжений.

3. Изменяя емкость батареи конденсаторов, провести 6-7 опытов при различном состоянии цепи, включая и резонансный режим. Опыты произвести при неизменном входном напряжении. Результаты занести в таблицу 4.

Таблица 4.

№ опыта

С

Измерено

Вычислено

U

I

UR

UC

UL

Z

xL

xC

x

P

Q

S

cosj

мкФ

В

А

В

В

В

Ом

Ом

Ом

Ом

Вт

ВАр

ВА

… …

 

4. По данным опыта и вычисленным параметрам построить кривые зависимостей: U_C=f(x_С), U_L=f(x_С); z=f(x_С); I=f(x_С).

5. Построить векторные диаграммы тока и напряжений для случаев: x_L>x_C; x_L=x_C; x_L<x_C.

 

III вариант

1. Собрать схему, изображенную на рис. 3. Установить значения ЭДС и сопротивлений согласно варианта (таблица 5).

Таблица 5.

Вариант
E, B R, Ом L, мГн С, мкФ	0,10	0,12	0,18	0,20	0,16	0,20	0,30	0,25	0,15 0,22	0,22

 

2. Рассчитать значение частоты, при которой в цепи будет наблюдаться резонанс.

3. Изменяя значение частоты, провести 7 опытов при различном состоянии цепи, включая и резонансный режим. Опыты следует проводить при неизменном входном напряжении. Результаты занести в таблицу 6.

Таблица 6.

№ опыта

f

Измерено

Вычислено

U

I

UR

UC

UL

Z

xL

xC

x

P

Q

S

cosj

Гц

В

А

В

В

В

Ом

Ом

Ом

Ом

Вт

ВАр

ВА

… …

 

4. По данным опыта и вычисленным параметрам построить кривые зависимостей: U_C=f(w), U_L=f(w); z=f(w); I=f(w).

5. Построить векторные диаграммы тока и напряжений для случаев: x_L>x_C; x_L=x_C; x_L<x_C.

 

Контрольные вопросы:

1. В какой цепи может возникнуть резонанс напряжений? Какое условие необходимо для этого?

2. Какими способами возможно получение в колебательном контуре резонанса напряжений?

3. Что такое добротность контура, как она определяется?

4. При каких условиях напряжения на реактивных элементах цепи могут превышать входное напряжение?

5. Чему равняется коэффициент мощности при резонансе?

6. Какой вид имеют резонансные кривые при изменении частоты?

7. Чему равнялось бы при резонансе полное сопротивление цепи, если бы активное сопротивление R было равно нулю?

8. Как изменится полное сопротивление цепи в момент резонанса напряжений при изменении частоты?

9. Как изменится полная мощность цепи при резонансе напряжений?

10. Как строятся треугольники напряжений, сопротивлений, мощностей?

11. Почему при резонансе при резонансе напряжений ток в цепи максимален?

12. Как определить угол сдвига фаз между напряжением, приложенным к цепи и током, протекающим по ней?