1. Ознакомиться с установкой. Записать марки, системы, точность и пределы измерений приборов. Определить цену делений.
2. Включить питание стенда. Установить величину в соответствии с заданием.
3. Подбором величины емкости добиться резонанса. Показания приборов занести в таблицу 2.
Таблица 2
№ п.п.
(A)
(Вт)
(B)
(B)
(B)
(мкФ)
…
4. Записать показания приборов для 3-4 значений емкости, меньшей резонансной и столько же для - большей резонансной. Измеренные значения записать в таблицу 4.1.
Выключить питание стенда.
РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ЦЕПИ И АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Используя параметры цепи ( 7 Ом, 0,1 Гн; ¦ 50 Гц; var), а также данные измерения напряжений , и , тока и активной мощности :
а) рассчитать, используя соотношения (1)¸(12), электрические параметры (напряжения , ; сопротивления , угол сдвига фаз ) цепи и занести их в табл.3;
б) рассчитать добротность контура (см. строку 5, табл. 2), находящегося в резонансе,
,
где ; - характеристическое сопротивление контура при резонансе. Добротность (равная 1,5¸4 в нашем случае) показывает, во сколько раз напряжение на ёмкостном (или индуктивном ) элементе больше напряжения питания цепи ;
Таблица 3
№ оп.
Установлено
Исходные данные
Расчетные значения параметров цепи
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
мкФ
В
А
В
В
Вт
В
В
Ом
Ом
Ом
град
Срн
в) используя расчётные данные табл. 2, построить графики, подобные графикам, изображенным на рис. 5: и , выбрав соответствующие масштабы для тока, напражений, угла сдвига фаз и сопротивлений;
I,A
U,B
j, град
XL ,XC ,Ом
0
j
CРН
мкФ
С,б
Рис. 5
г) построить три векторные диаграммы напряжений (см. рис. 4): до резонанса по данным одного из п.п. 2¸4 табл.2; после резонанса по данным одного из п.п. 6¸8 табл. 2 и при резонансе по данным пункта 4 табл 2;
д) сравнить расчётные и экспериментальные данные (табл. 1 и табл. 2) и объяснить возможные расхождения между ними.
ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
6.1. Дайте определение резонанса напряжений.
6.2. Какими тремя путями можно установить режим резонанса в последовательной -цепи ?
6.3. Нарисуйте амплитудно-частотную характеристику тока, т. е. для последовательного колебательного контура. Чему равно экстремальное значение тока ?
6.4. Нарисуйте частотные характеристики сопротивлений , и . Сформулируйте условие резонанса напряжений.
6.5. Определите добротность и характеристическое сопротивление контура, если известно, что при резонансе напряжение 40 В; ток 0,1 А и напряжение питания контура 10 B.
6.6. Постройте качественную векторную диаграмму напряжений в последовательной -цепи, если известно, что угол сдвига фаз между входным напряжением и током .
6.7. Как определить коэффициент мощности цепи, если известны показания измерительных приборов комплекта К505 ?
6.8. Постройте треугольник сопротивлений для последовательной -цепи с параметрами: 5 Ом; 10 Ом и 50 Ом, и определите угол сдвига фаз .
6.9. Как изменятся сопротивления 20 Ом и 20 Ом, если частота питающего цепь напряжения увеличится в 4 раза?
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЁТА
1. Наименование и цель работы.
2. Краткая теоретическая часть.
3. Используемые приборы и оборудования.
4. Порядок выполнения лабораторной работы.
5. Результаты измерения. Таблицы с измеренными величинами и вычисленными. Графики (осциллограммы) характерных точек. Сравнительный анализ расчетных и экспериментальных данных
6. Выводы по работе.
ВОПРОСЫ ДЛЯ ДОПУСКА К РАБОТЕ
1. Какова цель настоящей работы?
2. В каких цепях возможен резонанс напряжений?
3. Как экспериментально определить наличие резонанса напряжений?
4. Как влияет на резонанс (добротность) активное сопротивление?