Отчет по лабораторной работе №7 По дисциплине «Теоретические основы электротехники»

Белорусский Национальный Технический Университет
Кафедра: «Электротехника и электроника»
Группа 103610

«ИССЛЕДОВАНИЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ РЕЗОНАНСНОЙ ЦЕПИ»

Отчет по лабораторной работе № 7
По дисциплине «Теоретические основы электротехники»
Исполнитель: Ким Д.С.
« » ___________ 2012
Руководитель: Куцыло А. В.
« » ___________ 2012

Минск 2012

7.1. Цель работы

1. 
   Исследование резонансных свойств последовательного колебательного контура.
   
2. 
   Построение резонансных характеристик и векторных диаграмм токов и напряжений для последовательного колебательного контура.
   
3. 
   

2. 
   Исходные данные
   

Заданы:

1. 
   Эквивалентная схема исследуемой цепи (рис. 7.1). В схеме действует источник синусоидальной ЭДС с постоянной частотой f = 50 Гц.
   
2. 
   Параметры элементов схемы (табл. 7.1), где R_o  внутреннее активное сопротивление катушки, эквивалентное активное сопротивление R_э = R_o + R.
   
3. 
   Рабочая схема исследуемой цепи и схемы включения измерительных приборов (рис. 7.2).
   

Т а б л и ц а 7.1

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Е, В	25	30	35	40	45	25	30	35	40	45
Rэ, Ом	20	25	30	35	40	15	20	25	30	35
L, мГн	250	280	310	340	370	230	270	300	330	360

7.3. Теоретические сведения и методические указания

В электрической цепи, содержащей накопители энергии разного рода, в свободном состоянии возможны колебания энергии между магнитным полем катушки W_м = Li²/2 и электрическим полем конденсатора W_э = Сu²/2. Эти коле­бания энергии получили название свободных или собственных. Угловая час­тота этих колебаний _o зависит от параметров отдельных элементов цепи и схемы их соединения. Резонансом называется такой режим электрической цепи, при котором частота свободных колебаний _о равна частоте вынужденных ко­лебаний , т.е. частоте источника энергии. В резонансном режиме амплитуды колебаний энергии, а также соответствующие им амплитуды токов и напряже­ний, могут достигать значительных величин и превосходить их значения для источника энергии.

Резонанс в цепи с последовательным соединение источника ЭДС Е и ре­активных элементов L и C получил название резонанса напряжений. Такой ре­жим наблюдается в цепи при равенстве реактивных сопротивлений катушки и конденсатора L =1/(C) и может быть достигнут изменением параметров элементов цепи , L и C. В резонансном режиме напряжения на реактивных элементах равны по модулю, но противоположны по фазе, поэтому взаимно компенсируются (резонируют) U_L = U_C, а ток в цепи достигает максимального значения I_max = E/R.
Зависимости параметров режима схемы (тока, напряжений) от перемен­ного параметра отдельного элемента называются резонансными характеристи­ками. В данной работе исследуются резонансные характеристики схемы в функции переменного параметра С.
Расчет режима в схеме можно выполнять по уравнениям закона Ома в обычной форме:
, , U_R=I·R, U_K=I· , U_C=I·X_C , ;
или в комплексной форме:
, , U_R=I·R, U_K=I·(R_o+jX_L), U_C=I·(jX_C).
Графические диаграммы резонансных характеристик сле­дует совместить, т. е. расположить их в одной системе координат, при этом для каждой функции должен быть выбран свой масштаб при общем масштабе для аргумента.