Руководство к лабораторным работам по теоретическим основам электротехники на учебном лабораторном комплексе. Часть 1. Установившиеся режимы линейных электрических цепей. Эськов В.Д - 18 стр.

UptoLike

Рубрика: 

каф.ТОЭ ЭЛТИ ТПУ
35
6.
Построить качественные векторные диаграммы для схемы рис .6.1
при трех значениях частоты: f = f
РЕЗ
, f < f
РЕЗ
, f > f
РЕЗ
.
7.
Как меняется знак угла сдвига фаз напряжения и тока ϕ при изме-
нении частоты от нуля и до бесконечности?
Программа работы
1.
Измерить омметром сопротивление катушки индуктивности. Вы-
числить резонансную частоту f
РЕЗ
, характеристическое сопротивление
ρ и добротность контура Q. Параметры цепи и результаты вычислений
внести в табл. 6.2.
Таблица 6.2
R L C f
РЕЗ
ρ
Q
Ом мГн мкФ Гц Ом
2.
Собрать цепь по схеме, показанной на рис. 6.1, и снять показания
приборов при пяти различных значениях частоты: f = f
РЕЗ
, два значения
f < f
РЕЗ
, и два значения f > f
РЕЗ
. Записать их в табл. 6.3. Следует убе-
диться, что при f = f
РЕЗ
амперметр показывает наибольшее значение
тока в цепи. При этом напряжения U
K
и U
C
следует измерять вольтмет-
ром V
2
, переключая в каждом из опытов провод вольтметра из точки а
в точку b и обратно. В процессе измерений подобрать такие частоты,
при которых U
K
и U
C
достигают максимальных значений.
Таблица 6.3
Показания приборов Расчет
U f I U
C
U
K
U
R
U
L
ϕ
В Гц мА B В В В град
3.
При тех же значениях частоты вычислить напряжения
U
R
=RI , U
L
=6.28fLI ,
а также значения угла сдвига фаз напряжения и тока на входе цепи по
формуле
)/arccos( UU
R
±=ϕ . Здесь знак «плюс» получается при
каф.ТОЭ ЭЛТИ ТПУ
36
f > f
РЕЗ
, а «минус» – при f < f
РЕЗ
. Результаты вычислений также внести
в табл. 6.3.
4. По данным табл.6.3 построить резонансные кривые I ( f ), ϕ( f ),
U
L
( f ), U
C
( f ), причем две последних кривых построить в одних осях.
5.
Рассчитать ток в цепи и напряжения на элементах схемы для трех
режимов из п. 3 (f < f
РЕЗ
, f = f
РЕЗ
, f > f
РЕЗ
), считая заданными U, R, L, C.
Угол сдвига фаз вычислить по формуле
(
)
./arctg RX
=
ϕ
Результаты
внести в табл.6.4 и сравнить с данными табл. 6.3.
6.
Построить три векторных диаграммы по данным табл. 6.4.
Таблица 6.4
U f X
C
X z I U
C
U
L
U
R
U
K
ϕ
В Гц Ом Ом Ом мА В В В В град
7.
Сравнить результаты эксперимента и расчета, проанализировать
зависимости п. 4, сделать общие выводы по работе.
РАБОТА 7
ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЗОНАНСА ТОКОВ
Цель работы. Исследование резонанса в цепи с параллельным
соединением катушки индуктивности и конденсатора при изменении
частоты источника питания.
Пояснения к работе
Явление совпадения по фазе тока и напряжения на входе пас-
сивной цепи, содержащей индуктивности и емкости, называют резо-
нансом. Если он происходит за счет взаимной компенсации реактив-
ных составляющих токов в
параллельно включенных двухполюсниках
с реактивными элементами разного характера, то говорят о резонансе
токов. Простейший случай такого резонанса имеет место в цепи с па-
раллельным соединением катушки индуктивности с параметрами R, L
и конденсатора С (рис. 7.1).
Если к этой цепи приложено синусоидальное напряжение
)sin(2 tUu ω= , то ток равен )sin(2 ϕω= tIi , где