, (4.22)

где – суммарное реактивное напряжение, В;

– суммарное реактивное сопротивление, Ом;

– полное сопротивление цепи, Ом.

а б в

Рисунок 4.6 – Последовательное соединение резистора и конденсатора

Закон Ома для действующих значений тока и напряжения

, (4.23)

в комплексной форме

I = , (4.24)

где – комплекс полного сопротивления.

Угол сдвига фаз определяется из треугольника сопротивления (рисунок 4.7, в)

(4.25)

Активная мощность, потребляемая цепью

(4.26)

Сдвиг между током и напряжением зависит от соотношения реактивных сопротивлений, так если x_L > x_C , нагрузка носит активно-индуктивный характер (0 <  < 90°). В случае равенства индуктивного и емкостного сопротивлений цепи x_L = x_C угол  = 0, напряжение и ток совпадают по фазе. Такой режим называется резонансным

(4.27)

Из выражения (4.27) следует, что резонанс напряжений можно получить, изменяя частоту напряжения сети , индуктивность L или емкость С.

---

а

б в

Рисунок 4.7 – Последовательное соединение реальной катушки и конденсатора

При резонансе входное сопротивление цепи чисто активное и минимальное по величине .

Ток имеет максимальную величину, так как ограничен минимальным сопротивлением

(4.28)

Напряжение на индуктивности U_L и на емкости U_C равны по величине и могут значительно превышать входное напряжение. Резонанс в рассматриваемой цепи называется резонансом напряжений.

Рабочее задание

1. Собрать электрическую цепь (рисунок 4.8), состоящую из последовательно соединенных резистора и конденсатора. Произвести измерения тока, напряжения и мощности. Данные измерений занести в таблицу 4.1.

Рис. 4.8

Таблица 4.1

Замеры	№ опыта	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
	U, В
	UR, В
	I, мА
Расчеты	Z, Ом
	Uc, В
	R, Ом
	XC, Ом
	C, мкФ
	cosφ
	φ, град
	P, Вт
	Q, Вар
	S, ВА

---

Расчетные формулы

Z = U∙10³/ I; U_C = √ U²- U_c² ; R= U_R∙10³ / I; X_C=√ Z²- R² или X_C = U_с∙10³ / I; С=10⁶ /(314∙ X_C); cosφ = R / Z; P= I²∙R/10⁶; Q = I²∙ X_C /10⁶; S = U∙ I / 10³

Проверка cosφ = P / S

По данным таблицы 4.1 построить векторные диаграммы напряжений относительно вектора тока, треугольников сопротивлений и мощностей. Построить графики зависимости Р=f(C); Xc=f(C); Q=f(C); S=f(C); cosφ =f(C), сделать выводы.

Контрольные вопросы

1. Что такое активное сопротивление и как оно измеряется?

2. Что такое индуктивное и емкостное сопротивление и от чего они зависят?

3. Записать выражение закона Ома для цепи с последовательным соединением конденсатора и индуктивной катушки. Чему равны полное сопротивление цепи и коэффициент мощности ?

4. Как определить емкость конденсатора?

---

Смотрите также файлы

• Курсовая.Министерство образования и науки РФ..doc

• курсовая.doc

• курсовая.doc

• Курсач.docx

• курсач.doc