V. Контрольные вопросы.

1. В чем отличие соединений фаз нагрузки по схеме ‘треугольник’ от соединения по схеме ‘звезда’?

2. Каково соотношение между линейными и фазными напряжениями при соединении по схеме ‘треугольник’? Когда соотношение I_Л= I_Ф3 справедливо, а когда не справедливо?

3. Привести выражения, с помощью которых рассчитываются токи в линейных проводах в несимметричном режиме.

4. Как определяется линейный ток при симметричной и несимметричной нагрузке?

Лабораторная работа №3 резонанс напряжений

Цель работы: закрепление изученного теоретического материала путем исследования резонанса напряжений электрической цепи, умения собирать электрические схемы и получение навыков работы с электроизмерительными приборами.

I. Подготовка к работе

1. Повторить разделы курса ТОЭ, в которых рассматриваются общие положения теории цепей переменного тока.

2. Проработать теоретический материал связанный:

а). С явлением резонанса напряжений, с критерием, характеризующим его, и условием его возникновения;

б). С понятиями резонансной частоты, добротности, затухания контура и зависимости их от параметров цепи;

в). С энергетическими процессами при резонансе, с построением векторных и временных диаграмм напряжений и токов;

г). С сущностью и построением резонансных и частотных характеристик;

д). С понятием полосы пропускания и зависимостью ее от добротности;

е). С характеристиками контура при изменении параметров индуктивности L и емкости C при неизменной частоте на входе цепи;

ж). С построением векторных диаграмм при резонансе напряжений в сложных цепях.

II. Необходимые приборы и материалы

1. Лабораторный стенд «Уралочка-2».

2. Магазин емкостей –1 шт.

3. Катушка индуктивности –1 шт.

4. Ваттметр –1 шт.

5. Комплект соединительных проводов.

III. Порядок выполнения экспериментальной части работы

1. Собрать электрическую схему (рис.3.1.)

2. Определить цену деления приборов и установить на магазине емкостей заданные параметры.

3. Предъявить собранную схему для проверки преподавателю.

4. Включить автомат переменного тока, установить при помощи реостата заданное напряжение и удерживать его в течении работы постоянным.

5. Изменяя значение емкости цепи найти точку резонанса.

6. Записать показания приборов при 5 значениях емкостей в таблицу №3, из них:

• два значения при

• одно значение при

• два значения при

Рис.3.1. Принципиальная схема для исследования резонанса напряжений.

7. Обработать результаты измерений и сделать выводы

IV. Обработка результатов измерений

Таблица №3.

Измерено

Вычислено

№



C

U

I

Uк

UL

Uc

P

Zц

Zк

Rк

Xк

Xc

Ua

QL

Qc

Q

S

cos 

мкФ

В

А

В

В

В

Вт

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

В

ВАР

ВАР

ВАР

ВА

град

1

2

3

4

5

1. По измеренным данным вычислить следующие величины:

• полное сопротивление цепи Zц=U/I;

• полное сопротивление катушки Zк=Uк/I;

• активное сопротивление катушки Rк=P/I²;

• реактивные сопротивления емкости и катушки индуктивности (Xc и Xк):

• Xc=Uc/I, Xc=√Zк² – Rк²;

• падение напряжения на активном сопротивлении катушки Uа=P/I;

• реактивную мощность выделяемую во всей цепи Q=√S² – P²;

• реактивные мощности выделяемые на емкости и катушке (Qc и Qк):

• Qc=Uc∙I, Qк=Uк∙I;

• полную мощность S=U∙I

• косинус угла сдвига фаз:cos(φ)=P/S;

• угол сдвига фаз:φ;

2. По полученным данным построить графики следующих зависимостей:

• I=f(); Q=f(); UL=f(); Uc=f(); Ua=f(); P=f(); cos()=f(Xc);