Электрические схемы

Рис.3 Схема для определения параметров катушки индуктивности L₂

Рис.4 Схема исследования электрической цепи с последовательным соединением катушки индуктивности, резистора и конденсатора

Таблицы

C2 , мкФ	Измерено
U2, В	Uk, В	U3 , В	I2 , А	P1 , Вт
				0,25
	121,894		0,05
	116,483		0,14
	98,450		0,35
			0,43
	132,120		0,41
	132,440		0,32
	133,107		0,28

Вычислено
Z, Ом	Zk , Ом	R, Ом	XL, Ом	XC, Ом	UR, В	UL, В	Cos φ	φ, град	Q, вар	S, ВА
2839,903			350,269	3184,713		17,514	0,062	86,445	48,289	0,186
732,694	1061,571	49,038	0,240	76,114	28,315	1,68
204,783	454,959	122,594	0,859	30,780	17,869	25,77
176,037	353,857	150,616
223,624	212,314	143,610	0,787	38,094	26,654	26,758
303,727	102,733	112,086	0,580	54,550	28,091	11,6
347,573	50,551	98,075	0,506	59,602	23,864	7,084

Ответы на контрольные вопросы:

1. Записать условие и признаки резонанса напряжений.

Условие резонанса напряжений: индуктивное сопротивление х_L становиться равным ёмкостному сопротивлению х_C (, ω_рез.ч.=1/ ω_рез.с.)

Признаки резонанса напряжений:

А) Ток в цепи достигает наибольшего значения

I_рез.=U/r, т.к. R= Z= Z_min

Б) U_L =U_C

В) полная мощность электрической цепи равна активной, т.к. реактивная емкость и индуктивная мощности равна между собой: S=P

Г) cos φ = 1

2. В чём опасность резонанса напряжений?

Резонанс напряжений недопустим в электроэнергетических устройствах. Высокие напряжения на индуктивности и ёмкости при резонансе, значительно превышающие напряжение на зажимах цепи, представляют опасность для изоляции и обслуживающего персонала.

3. Резонансная частота – частота, при которой возникает явление резонанса, когда индуктивная и ёмкостная составляющие реакции системы уравновешены, что позволяет энергии циркулировать между магнитным полем индуктивного элемента и электрическим полем конденсатора.

4. Как по приборам узнать, что в цепи возник резонанс напряжений?

О возникновении резонанса напряжений может сказать, значительное повышение напряжения в цепи, содержащей индуктивно-ёмкостные элементы, при небольшой регулировке их характеристик.

При резонансе напряжения U_L и U_C больше напряжения U на зажимах в цепи в Q раз. Q=ρ/r, ρ=√L/C r =U/I. Q- добротность контура (цепи).

6. Почему при значении ёмкости напряжение U_C изменяется сильнее, чем U_K?

Напряжение U_C изменяется сильнее, чем U_K т.к. при повышении ёмкости понижается реактивное сопротивление конденсатора, что ведёт к понижению напряжения на нём. Однако полное сопротивление катушки при этом будет расти, что ведёт к повышению напряжения на ней.

; ;

;

.

7. Построить векторные диаграммы напряжений для случаев:

, , .

U₁+U₂=U общее напряжение в цепи

U_a- активное напряжение

U_p – реактивное напряжение

U_a= U_1R+U_2R

U_p= U_L+U_C

При I=cont во всех элементах цепи U_L>U_C. Ток отстает от об. U по фазе на угол φ.

U_L<U_C, об. U отстает от тока на φ<0

Расчетные формулы те же, что и для

I=U/R

Наступает резонанс

XL=XC

XL>XC

XC>XL

Дата добавления: 2015-05-06