В работе исследуются соотношения между синусоидальными напряжениями и токами при последовательном и параллельном соединении резистивных, индуктивных и емкостных элементов цепи. По экспериментальным данным производится определение параметров последовательной и параллельной схем замещения реальных элементов цепи, строятся векторные диаграммы токов и напряжений. Для последовательной резонансной цепи исследуются переменные режимы при изменении индуктивности. Все расчеты и анализ экспериментальных результатов выполняются с использованием символического (комплексного) метода. Работа может выполняться на сильноточном стенде.
II. Подготовка к работе
1. U=40B
I=0,4A
f=80 град
а) последовательная схема замещения катушки.
Z=
, где z – полное сопротивление.
z=
(Ом)
Комплексное сопротивление Z можно представить в виде
Z=zcosf+jzsinf=R+jX
R (активное сопротивление) = zcosf = 100cos800
= 17,4 (Ом)
X (реактивное сопротивление) = zsinf = 100sin800
= 98,5 (Ом)
(A)
(B)
(B)
б) параллельная схема замещения катушки.
По определению комплексной проводимости имеем:
(См)
Комплексную проводимость можно представить в виде:
g = ycosf - активная проводимость.
b = ysinf - реактивная проводимость.
g = 0,01.
cos800
= 0,0017 (См)
b = 0,01.
sin800
= 0,0098 (См)
По закону Ома:
,
где
- активная составляющая тока,
- реактивная составляющая тока.
(А)
(А)
U = 40 B
R = 50 Ом
С = 160 мкФ
Z = R -
Z = 50 -
= 50 – 20.
j =
z = 54 (Ом)
(A)
4.
(B); U
=37(B)
(B); Uc
=14,8(B)
5. f = 50 Гц
I = 1 A
R = 40 Ом
C = 160.
10-6
Ф
(Ом)
I = 1 A
(B)
U =
17,9 (B)
Ia
=0,447(A)
Ip
=
Ip
= (A)
6. R = 40 Ом
C = 160.
10-6
Ф
Входное сопротивление цепи на частоте 50 Гц будет чисто активным при резонансе. Условием наступления резонанса в данной схеме является