ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ работы РАЗВЕТВЛЕННОЙ

ЭЛЕКТИЧЕСКОЙ  ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Цель работы - изучение экспериментальных и расчётных методов анализа разветвленной R – L – C цепи синусоидального тока в различных режимах.

Программа работы

1. Выполнить задание на подготовку к лабораторной работе.

2. Исследовать электрическую цепь, состоящую из параллельного соединения конденсатора и реальной катушки индуктивности при различных значениях ёмкости конденсатора.

3. Определить условие резонанса токов.

Описание лабораторной установки

Исследуемая электрическая цепь (рис.1), состоящая из параллельного соединения конденсаторе С и катушки индуктивности, подключается к выходим зажимам комплекта измерительных приборов К-505. Схема замещения реальной катушки индуктивности содержит идеальную индуктивность L_к и активное сопротивление R_к.В данной работе используется катушка индуктивности, параметры которой были определены в работе №4. Напряжение, подаваемое на исследуемую цепь, регулируется с помощью лабораторного автотрансформатора Т, входные зажимы которого подключается к автоматическому выключателю QF.

рис.1

Задание на подготовку к лабораторной работе

1. Изучить раздел курса электротехники, в котором рассматривается разветвлённая электрическая цепь в режиме резонанса токов.

2. Подготовить бланк протокола, соответствующий программе выполнения лабораторной работы.

3. Используя параметры L_ки R_к реальной катушки индуктивности из лабораторной работы №4, рассчитать значение резонансной ёмкости конденсатора С₀. Частота напряжения сети f = 50 Гц.

4. Подготовить ответы на контрольные вопросы.

Порядок выполнения экспериментальной части

1. Ознакомиться с оборудованием и измерительными приборами, необходимыми для проведения эксперимента.

2. Собрать электрическую цепь, соответствующую схеме замещения (рис.1) и показать её преподавателю или лаборанту.

Движок автотрансформатора Т установить в нулевое положение.

3. По вольтметру РV комплекта К-505 с помощью автотрансформатора Т выставить заданное преподавателем напряжение U » 50 – 100 В, занести в протокол и поддерживать его во всех опытах одинаковым.

4.Установить С = С₀, полученное расчетным путём. Экспериментальноуточнить значение резонансной ёмкости. В режиме резонанса токов измерить I, I₁, I₂, Р и полученные значения занести в таблицу.

5. Изменяя величину С, выполнить четыре опыта при . В каждом опыте измерить I, I₁, I₂, Р и полученные значения занести в таблицу.

5. По результатам всех опытов рассчитать коэффициент мощности cosj, активную I_аки реактивную I_рксоставляющие тока через катушку, активную I_аи реактивную I_рсоставляющие тока I.

Таблица

6. Построить три векторные диаграммы методом засечек для режимов (см. Приложение). Измерить угол j и занести в таблицу.

7. По результатам физического эксперимента сделать выводы.

Контрольные вопросы

1. В какой цепи и при каких условиях возникает резонанс токов ?

2. От каких параметров цепи зависит резонансная частота ?

3. Чему равна активная мощность параллельной цепи при резонансе ?

4. Чему равна реактивная мощность цепи при резонансе ?

5. Как влияет коэффициент мощности на величину тока в неразветвлённой части цепи ?

ПРИЛОЖЕНИЕ

1. Условие резонанса токов . Для исследуемой цепи:

.

2. Анализ цепи ведётся с помощью следующих формул:

              .

3. Векторные диаграммы токов строят методом засечек по уравнению .

Расположить произвольно вектор напряжения U.

Под положительным углом p/2к вектору U отложить вектор I₁. Из начала вектора I₁сделать засечку радиусом, равным I. Из конца вектора I₁ сделать засечку радиусом, равным I₂. Точка пересечения двух засечек определит положение векторов I и I₂и угол j сдвига фаз между вектором приложенного напряжения U и вектором тока I.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7