Вопросы и задания для самопроверки.

1. Дайте определение понятию "резонанс напряжений".

2. Каковы условия наступления резонанса напряжений?

3. Что такое добротность резонансного контура?

4. Является ли резонансом режим, в котором действующие значения напряжений на катушке индуктивности и на конденсаторе равны?

5. Постройте векторную диаграмму тока и напряжений в последовательной активно-индуктивно-емкостной цепи, соответствующую режиму, в котором действующие значения напряжения на катушке и на конденсаторе равны.

6. Постройте векторную диаграмму тока и напряжений в последовательной активно-индуктивно-емкостной цепи, соответствующую режиму, в котором действующие значения напряжения на индуктивности и на емкости равны.

7. Постройте круговую диаграмму тока в последовательной активно-индуктивно-емкостной цепи при изменении в широких пределах емкости конденсатора.

8. Постройте круговую диаграмму тока в последовательной активно-индуктивно-емкостной цепи при изменении в широких пределах индуктивности катушки.

9. Объясните, почему в режиме резонанса, при значительных напряжениях на реактивных элементах и токе в цепи реактивная мощность, потребляемая цепью равна нулю?

10. Какое применение находит резонансный эффект в промышленной электротехнике?

11. Какую опасность для электротехнических и электронных устройств может представлять резонансный эффект?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5

РЕЗОНАНС ТОКОВ

Цель работы: исследовать резонансный режим в электрической цепи c параллельным соединением катушки индуктивности и конденсатора.

Электроизмерительные приборы, используемые в работе:

амперметр электромагнитный (0-1А) – 3 шт.;

вольтметр электромагнитный (0-300 В);

ваттметр ферродинамический с пределом измерения токовой цепи не менее 1А, цепи напряжения – не менее 300В.

Содержание работы.

Работа предусматривает измерение электрических величин, существующих в цепи с параллельным соединением катушки индуктивности и конденсатора, при регулировании в широком диапазоне емкости конденсатора с последующим построением зависимостей токов ветвей и активной мощности, потребляемой цепью, в функции емкости конденсатора.

Порядок выполнения работы.

1. Подберите необходимую электроизмерительную аппаратуру, проверьте наличие соединительных проводов, ознакомьтесь с расположением на стенде катушки индуктивности, магазина конденсаторов, а также, выводов и ручки регулятора лабораторного автотрансформатора (ЛАТр).

2. Используя значение индуктивности катушки, полученное в ходе выполнения лабораторной работы №3, рассчитайте емкость конденсатора, соответствующую резонансному режиму работы.

3. Отградуируйте ось абсцисс (рисунок 5.2 Журнала) так, чтобы полученное значение емкости лежало на середине оси.

4. Исследуйте цепь с параллельным соединением катушки индуктивности и конденсатора, для чего придерживайтесь следующих рекомендаций.

4.1. Соберите цепь по схеме, изображенной на рисунке 5.1.

4.2. Установите емкость конденсатора, равной нулю.

4.3. Установите ручку регулятора ЛАТр в крайнее левое положение, включите ЛАТр, вращая ручку регулятора по часовой стрелке, доведите ток катушки до 1 А.

4 .4. Снимая показания приборов, увеличивайте емкость конденсатора до резонансного значения и далее, до максимального значения. Занесите полученные данные в таблицу 5.1 Журнала.

Принимая во внимание то, что реальное значение емкости в режиме резонанса может отличаться от расчетного значения, рекомендуется уменьшить шаг измерений в области расчетной резонансной емкости.

4.5. На координатной плоскости, изображенной на рисунке 5.2 Журнала, постройте зависимости токов ветвей и мощности, потребляемой цепью, от емкости конденсатора.

4.6. Из таблицы 5.1 в таблицу 5.2 Журнала перенесите данные, соответствующие режиму резонанса.

4.7. Произведите необходимые вычисления и заполните все ячейки таблицы 5.2 Журнала.

5. Подпишите оформленный отчет и предъявите его преподавателю.