Іі етап резонанс струмів
Короткі теоретичні положення
Резонанс струмів – це явище в електричному колі з паралельним сполученням котушки й конденсатора, при якому струм і напруга кола збігаються за фазою, а отже коло має суто активний характер (реактивні провідності котушки та конденсатора повністю компенсують одна одну).
Умова резонансу струмів:
де – реактивні провідності відповідно гілки з котушкою та конденсатором.
Ознака резонансу струмів – мінімум сили струму в колі.
Резонансна характеристика при резонансі струмів ( ) має вигляд параболи, гілки якої направлені вгору.
Резонансна частота (Гц) визначається за формулою:
де – індуктивність котушки; – ємність конденсатора; – активні опори відповідно в гілці котушки та конденсатора.
Порядок виконання роботи
1. Зібрати схему для дослідження режиму резонансу струмів згідно з рис. 2.
Рисунок 2 – Схема для дослідження резонансу струмів
2. Змінюючи індуктивність від мінімального значення до максимального, заміряти та записати величини, указані в таблиці 2 для 6…7 значень індуктивності (струму): 2…3 значення до резонансу, резонанс і 2…3 значення після резонансу.
Таблиця 2 – Дослідження резонансу струмів
№ досл. |
Результати вимірювань |
Результати обчислень |
||||||||||||
I, А |
U, В |
IК, A |
IC, A |
P, Вт |
Z, Ом |
Y, См |
ZК, Ом |
rК, Ом |
XL, Ом |
, См |
, См |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обробка результатів. Зміст звіту
1. За даними таблиці 2 обчислити величини, вказані в таблиці, за формулами:
2. За даними таблиці 2 побудувати резонансну криву – графік I=f(bl).
Висновки
Література:
Ф.Е. Евдокимов «Теоретические основы электротехники» - М: Высшая школа, 1981 -488 с.
Попов В.С. «Теоретическая электротехника» : - М., Энергия, 1978
Л.С. Цейтлин «Руководство к лабораторным работам по теории линейных электрических цепей» М: Высшая школа, 1990
Контрольні питання
Дати визначення понять активна та реактивна провідність.
У яких одиницях вимірюють активну, реактивну та повну провідності?
Дати визначення резонансу струмів.
За яких умов відбувається резонанс струмів і зміною яких величин його можна досягти?
Яку ознаку має резонанс струмів і який вигляд має резонансна крива?
Чому дорівнює коефіцієнт потужності при резонансі струмів?
Дайте визначення коефіцієнта потужності.
8.Де і як використовується резонанс струмів?
9.Як виконується компенсація реактивної потужності?
10.Яке мінімальне значення буде мати струм при резонансі, якщо у колі буде відсутній активний опір?
11.Чи зміняться резонансні частота, індуктивність чи ємність, якщо в коло з котушкою й конденсатором включити додатковий активний опір?
12.Як зміняться резонансні частота, індуктивність і ємність, якщо в колі з паралельними котушкою й конденсатором послідовно до них включити додатковий конденсатор такого ж номіналу як існуючий?
13.Як зміняться резонансні частота, індуктивність і ємність, якщо в колі з паралельними котушкою й конденсатором послідовно з котушкою включити додатковий конденсатор такого ж номіналу як існуючий?