Теоретическое введение. При подключении разветвленной цепи, содержащей резистор, катушку индуктивности и батарею конденсаторов к источнику синусоидального напряжения (рис 4.1)

При подключении разветвленной цепи, содержащей резистор, катушку индуктивности и батарею конденсаторов к источнику синусоидального напряжения (рис 4.1), в цепи возникает ток.

где:

Uвx - напряжение источника, В;

- полная проводимость цепи, См;

- активная проводимость резистора, См;

- активная проводимость катушки, См;

- реактивная индуктивная проводимость катушки, См;

- реактивная емкостная проводимость, См

Рис. 4.1

Комплекс входного тока равен

где:

- ток резистора (активный ток), A;

- активная составляющая тока катушки, A;

- реактивная индуктивная составляющая тока катушки, А;

- ток батареи конденсаторов (реактивный емкостный ток), A;

Векторная диаграмма токов разветвленной цепи (рис 4 I) представлена на рис 4 2, где:

φвх угол между и ,

φK угол между и ,

Рис 4. 2

На рис 4.2 можно выделить два треугольника токов со сторонами:

для всей цепи,

Если значения сторон этих треугольников токов разделить на модуль входного напряжения, получим два треугольника проводимостей (рис 4.3 и 4. 4)

Рис. 4.3	Рис. 4.4

Из рис 4.2 и 4.3 видно, что при изменении Вс изменяется Yвх и φ вх При входная полная проводимость т.е. становится минимальной, φвх= 0

Режим работы разветвленной цепи при B_C>B_L имеет емкостный характер ток Iвх по фазе опережает входное напряжение (рис 4.2).

Режим работы при имеет индуктивный характер. Ток по фазе отстает от входного напряжения, φвх становится положительным (направление отсчета угла всегда от вектора тока к вектору напряжения, в данном случае оно против хода часовой стрелки, следовательно положительное).

Режим работы разветвленной цепи при имеет активный характер и называется резонансом токов, ток и напряжение на входе (в неразветвленной части цепи) совпадают по фазе, ток становится минимальным полная мощность, потребляемая цепью, становится тоже минимальной.

При проведении исследования нельзя допускать перегрузки объектов исследования сверх указанных на маркировке номинальных мощностей (или токов) во избежание преждевременного выхода их из строя

В лабораторной работе 3 рассчитаны максимальные и минимальные значения входного напряжения. Согласно этим расчетам максимально допустимое напряжение для наиболее уязвимого элемента цепи (батареи конденсаторов) не должно превышать 12 В.

Определив максимально допустимое напряжение, следует обратить внимание на снижение его с целью уменьшения затрат электроэнергии на проведение исследования, т.е. на снижение энергоемкости. Здесь ограничением могут быть только пределы измерении имеющихся на стенде электроизмерительных приборов, а также допустимые погрешности измерений Снижение погрешностей достигается путем применения приборов более высокого класса точности и такого предела измерении чтобы большая часть измерений приходилась на последнюю треть шкалы (см. приложение 1)

Иногда измерение прибором низкого класса точности, но в последней трети шкалы дает меньшую погрешность, чем при измерении прибором высокого класса, но в первой трети шкалы. Это обстоятельство следует учитывать при выборе измерительных приборов для конкретного исследования.

Краткие сведения о погрешностях измерении приведены в приложении 1.

Дата добавления: 2015-01-03