Прилади та обладнання.

Назва приладів та обладнання	Тип	Кількість	Технічні характеристики
ЛАТР		1
Вольтметр		1
Амперметр		1
Ватметр		1
Батарея конденсаторів		1
Котушка індуктивності		1

Теоретичні відомості

При підведенні до затискачів послідовно з'єднаних індуктивності L і ємності С синусоїдальної напруги (мал.14) у колі встановлюється струм . Зсув фаз між напругою і струмом визначається за формулою , де x_l = 2πf, відповідно індуктивний і ємнісний опори.

Діюче значення струму в ланцюзі можна знайти за законом Ома:

де — повний опір ланцюга.

Якщо x_l > X_с, то і U_L > U_C — струм у цьому випадку відстає від напруги мережі (мал. 7.2, а). У випадку X_L, < X_с і U_L < U_C струм випереджає напругу (мал. 7.2, в). Коли x_l = X_L то і U_L = U_С — струм і напруга збігаються за фазою (мал. 7.2, б). Цей випадок називається резонансом напруги, він має місце при резонансній частоті .

Коло при резонансі поводиться так, начебто містить тільки один активний опір. Дійсно, коли настає резонанс, то реактивний опір ланцюга х = x_l — х_с = 0; повний опір ланцюга Z = r, струм , коефіцієнт потужності cos φ = 1.

Резонанс може бути отриманий підбором параметрів ланцюга при заданій частоті мережі або частоти мережі при заданих параметрах ланцюга.

Для ланцюга з послідовним з'єднанням індуктивної котушки і конденсатора за обмірюваним значенням напруги U_L , U_C , струму І і активної потужності Р можна визначити параметри кола. Опір резистора , ємнісний опір . Визначивши х_с і знаючи промислову частоту струму f = 50Гц, можна знайти ємність конденсатора: .

Мал..13 Коло змінного струму з послідовним з'єднанням котушки

індуктивності та конденсаторної батареї

Параметри котушки визначаються в такий спосіб: повний опір

; так як ; де R– активний опір, те

З формули визначаємо індуктивність котушки: . Знаючи параметри котушки, можна обчислити ємнісну й індуктивну потужності , , а також потужність усього кола , реактивну потужність усього кола . Коефіцієнт потужності визначають за показниками вольтметра, амперметра, ватметра виходячи з формули .

Порядок виконання роботи.

1. Ознайомитися з приладами й іншим устаткуванням, призначеними для виконання лабораторної роботи, записати їхні технічні характеристики.

2. Зібрати послідовну частину електричного кола, а потім приєднати паралельну обмотку ватметра. Установити ручку ЛАТР у положення, що забезпечує нульову напругу на затискачах електричного кола.

3. Після перевірки викладачем правильності з'єднань ввімкнути двополюсний автоматичний вимикач S, збільшити напругу до заданого значення. Спостерігаючи покази вимірювальних приладів у колі, змінювати ємність конденсаторної батареї до максимального значення. Результати спостережень занести в табл. 13.1.

Таблиця 13.1

№

Дані досліджень

Результати обчислень

U, B

I , A

P, B

UL , В

Uc , В

Z , Ом

R , Ом

XL , Ом

L , Гн

XC, Ом

C , мкФ

S , B A

QL , Bap

QC , Bap

Q , Bap

Cosφ

φ

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.