Лабораторная работа №5. Лабораторная работа 5. Исследование цепи переменного тока с последовательным соединением катушки индуктивности и конденсатора

• Название: Лабораторная работа 5. Исследование цепи переменного тока с последовательным соединением катушки индуктивности и конденсатора
• Дата: 02.12.2020
• Размер: 87.37 Kb.
• Имя файла: Лабораторная работа №5.docx
• Тип: Лабораторная работа; #156258

Лабораторная работа №5.

Исследование цепи переменного тока с последовательным соединением катушки индуктивности и конденсатора.

Резонанс напряжений

1. 
   Цель:
   

Опытным путем получить резонанс напряжений в последовательном колебательном контуре и исследовать его основные свойства

2. 
   Оборудование: амперметр переменного тока, вольтметры переменного тока, катушка индуктивности, конденсатор переменной емкости, лабораторный стенд.
   
3. 
   Краткие сведения из теории.
   

Резонансом напряжений называется явление в цепи последовательного колебательного контура, при котором ток цепи совпадает по фазе с напряжением источника.

Основным признаком резонанса напряжений является равенство индуктивной и емкостной составляющих напряжения. Это возможно в том случае, когда X_L=X_C. При этом полное сопротивление цепи равно активному сопротивлению (Z=r), реактивное сопротивление цепи равно нулю, а ток в цепи принимает максимальное значение. Векторная диаграмма для случая резонанса напряжений изображена на рис.1.4.12.

Реактивные мощности индуктивности и емкости компенсируют друг друга, поэтому полная мощность цепи в момент резонанса равна активной мощности, при этом коэффициент мощности принимает максимальное значение (cosφ=1).

Из условия резонанса напряжений (X_L=X_C) можно вывести формулу для резонансной частоты колебательного контура:

4. 
   Порядок выполнения работы.
   
   1. 
      Собрать электрическую цепь по схеме 1.
      

2. 
   Изменяя емкость конденсатора, провести пять опытов, измеряя ток в цепи и напряжения на ее участках. При этом необходимо зафиксировать резонанс напряжений и выход из него.
   
3. 
   Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 1.
   
4. 
   Построить векторные диаграммы тока и напряжений для трех опытов (до резонанса, резонанс и выход из резонанса).
   

5. 
   Содержание отчета.
   

Наименование и цель работы.

Перечень оборудования и приборов.

Схема Последовательного колебательного контура

Таблица №1 с результатами наблюдения и расчетами.

Векторные диаграммы для трех опытов.

Вывод по работе с анализом основных особенностей резонанса напряжений.


Таблица 1

№ оп.

Измеренные величины

Вычисленные величины

Примечание

I,А

U,В

UК,В

UС,В

Z,Ом

ZК,Ом

XL,Ом

UL,В

XC,Ом

C,мкФ

при резонансе напряжений

Расчетные формулы:

1. 2. 3. 4. 5.

2.

Контрольные вопросы.

1. 
   Что такое резонанс напряжений?
   
2. 
   Каковы условия резонанса напряжений?
   
3. 
   Как изменится величина тока в цепи в момент резонанса напряжений?
   
4. 
   Чему равен коэффициент мощности при резонансе напряжений?
   
5. 
   Что показывает величина коэффициента мощности?
   
6. 
   Какой характер носит полное напряжение цепи в момент резонанса напряжений?
   

Отчет

по лабораторная работа №5.

Исследование цепи переменного тока с последовательным соединением катушки индуктивности и конденсатора. Резонанс напряжений.
Цель: Опытным путем получить резонанс напряжений в последовательном колебательном контуре и исследовать его основные свойства
Оборудование: амперметр переменного тока, вольтметры переменного тока, катушка индуктивности, конденсатор переменной емкости, лабораторный стенд.
Ход работы.

1. Собрали электрическую цепь по схеме


2.Результаты измерений занесли в таблицу
Таблица 1

№ оп.	Измеренные величины				Вычисленные величины						Примечание
	I,А	U,В	UК,В	UС,В	Z,Ом	ZК,Ом	XL,Ом	UL,В	XC,Ом	C,мкФ	при резонансе напряжений
1	0.7	42	46	80
2	1.3	42	75	100
3	1.7	42	105	100
4	1.45	42	90	65
5	1.4	42	87	60

Расчетные формулы:

1. 2. 3. 4. 5.

6.

Группа	Ф.И.О	Подпись	Дата		Лист
Выполнил
Проверил

Векторные диаграммы.

(Построить для опытов 1 ,3,5)

ВЫВОД:
Контрольные вопросы.

7. 
   Что такое резонанс напряжений?
   
8. 
   Каковы условия резонанса напряжений?
   
9. 
   Как изменится величина тока в цепи в момент резонанса напряжений?
   
10. 
    Чему равен коэффициент мощности при резонансе напряжений?
    
11. 
    Что показывает величина коэффициента мощности?
    
12. 
    Какой характер носит полное напряжение цепи в момент резонанса напряжений?
    

Группа	Ф.И.О	Подпись	Дата		Лист
Выполнил
Проверил

ОТВЕТЫ НА КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.