Лабораторна робота 9 РЕЗОНАНС СТРУМІВ Мета роботи- дослідити електричний резонанс в лінійному колі

Работа добавлена на сайт samzan.net:

Лабораторна робота №9

РЕЗОНАНС СТРУМІВ

Мета роботи: дослідити електричний резонанс в лінійному колі синусоїдного струму з паралельним з’єднанням котушки індуктивності і конденсатора.

Теоретичні положення

   На рис.9.1 зображено коло з паралельним з’єднанням котушки з втратами і конденсатором, яке називають паралельним коливальним контуром.

Рисунок 9.1

Повну вхідну провідність кола позначають виразом

,

де  g та b — відповідно активна та реактивна провідності кола:

.

   За визначенням резонансу умова резонансу запишеться:

                      .                  (9.1)

   Звідки знаходять резонансну частоту:

,

де —характеристичний опір контура;

—резонансна частота при відсутності втрат в контурі.

   При наявності умови резонансу повна вхідна провідність контура

y=g  і вхідний струм співпадає по фазі з вхідною напругою. Векторна діаграма кола (рис.9.1) при резонансі показана на рис.9.2.

Рисунок 9.2

   Маючи умову резонансу легко знайти значення струмів у колі (рис.9.1) в стані резонансу:

  (9.2)

       З останнього виразу ясно, що при ρ>>r струми в вітках значно перевищують вхідний струм. Тому резонанс в паралельному коливальному контурі називають резонансом струмів. В практиці відношення  може досягти сотен одиниць  і в стільки разів вхідний струм буде менший струмів у вітках.

   При резонансі реактивні потужності котушкиі конденсатора рівні за значенням і протилежні за знаком :

,

тому реактивна потужність всього кола дорівнює нулю. Потужність, яка втрачається в котушці при резонансі,

.

Величину, яка показує, в скільки разів реактивна потужність котушки або конденсатора при резонансі більша потужності яка втрачається в контурі, називають добротністю контура і позначають літерою

Q –

.

   Якщо    , то  і струм на вході при резонанасі приблизно в Q раз менше струмів у вітках.

   Стану резонансу в колі, як це очевидно із умови резонансу (9.1), можна досягти зміною частоти ω, або параметрів кола r, L, С. Залежності струмів у колі (мал.9.1) від частоти і параметрів кола визначають виразами:

,

С ,

.

   В практиці, як правило, настройку контурів в резонанс здійснюють з допомогою зміни ємності, оскільки ємність можна легко змінювати в широких межах.

З виразу (9.2) витікає, що при настройці контура в резонанс з допомогою зміни ємності вхідний струм в стані резонансу буде мінімальним, також мінімальною буде активна потужність, яку споживає контур.

Порядок виконання роботи

   1. Зібрати коло згідно рис.9.3, використовуючи наступні прилади: вольтметр на       75-150В, фазометр на 5А, 127В, амперметри  на 1-2А. Конденсатор змінної ємності знаходиться на стенді. Котушку індуктивності взяти у лаборанта.

   2. На вхід кола подати напругу 50В, і змінюючи ємність, досягти в колі резонансу струмів.

       Результати вимірювання занести до табл. 9.1.

Рисунок.9.3

   3. Підтримуючи за допомогою ЛАТРа сталу напругу на вході кола (яка встановлена в п.2), змінювати ємнічть від нуля до максимального значення       (по 5-7 точок до і після  резонансу ) через 1-2мкФ, а поблизу резонанса через 0,25-0,5 мкФ. Результати вимірювання занести до табл. 9.1.

Таблиця 9.1

№ п/п	U	C	І	Ік	Іс	φ	cosφ
	В	мкФ	А	Град	–
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Оброблення результатів досліду

   1. За даними вимірів розрахувати величини наведені в табл.9.2, вважаючи, що активний опір конденсатора дірівнює нулю.

Таблиця 9.2

№ п/п	Z	zk	xк	zc	yk	bc	bLк	y	P	Q	S
	Ом	См	Вт	ВАр	ВА
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

   2.  На підставі даних вимірів і обчислень побудувати на одному малюнку залежності  I=f(C), I1=f(C), I2=f(C), P=f(C), φ=f(C), cosφ=f(C).

   3.  Побудувати в масштабі три векторні діаграми струмів і напруг: до  резонансу С<С0, в момент резонансу С=С0 та після резонансу С>С0.

   4.  Обчислити добротність контуру при резонансі .

   5.  Зробити висновки по роботі.

Контрольні запитання

1.  Чим відрізняється резонанс струмів від резонансу напруг?
2.  Як дослідним шляхом встановити в паралельному коливальному контурі резонансний режим?
3.  Що таке добротність контура, як її визначити дослідним шляхом?
4.  Як аналітично визначити ємність паралельного контура, при якій наступає резонанс?
5.  Чому до резонансу φ>0?

Література:

[ 1, c.130; 2, c.110; 3, c.125; 4, c.268; 5, c.149 ].

5

1. В развитых странах при производстве пищевых продуктов используется от 500 до 2300 разрешённых пищевых добавок.
2. Виды массовой коммуникации
3. ю.н. проф. Темченко
4. Дипломная работа- Разработка автоматизированной системы управления установкой кондиционирования воздуха
5. Особенности и проблемы развития хозяйства Поволжья
6. Детский сад комбинированного вида 103 Заводского района города Саратова ХУДОЖЕСТВЕННОЕ СЛОВ
7. CNIПермь 614007 г
8. Система экологического права
9. .ru Все книги автора Эта же книга в других форматах Приятного чтения КАРЛОС КАСТАНЕДА ИСКУССТВО
10. Петербургский институт машиностроения Кафедра химии РА
11. п С помощью ccess можно разрабатывать простые и удобные формы ввода данных а также осуществлять обработку да
12. Пояснительная записка к дипломной работе 1011
13. Вапно
14. Заполните таблицу и сделайте выводы на основании полученных расчетов
15. процесс лат. processus ~ продвижение означает с одной стороны последовательную смену состояний объекта ил
16. Реферат- Особенности осмотра места дорожно-транспортного происшествия
17. Автоматика та телемеханіка та 050102 Інформаційновимірювальна техніка Затверджено на з
18. 80 стр 3 главы курсовая 2025 стр
19. Читання як вид навчальної діяльності
20. РЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук3

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе