Білім және ғылым министрлігі
Кернеу резонансы мен ток резонансын зерттеу
жүктеу/скачать 7,98 Mb.
|
| Кернеу резонансы мен ток резонансын зерттеу.
Жұмыстың мақсаты – Кернеу резонансы мен ток резонансын зерттеу, бөлек тармақтардағы өткізгіштер мен ондағы токтар арасын тәжірибелі тексеру. Айнымалы сыйымдылықта резонанс қисығын белгілеу, айнымалы индуктивтіліктің резонанс қисығын шешу, арнайы бөліктегі кедергілер арасындағы және кернеу түсуін, активті және реактивті қуат аралығындағы мәндерді табу. Жұмысқа дайындық. 1. Тармақталған электр тізбегінің кернеу резонансы деп, тізбектің қыспақтарындағы кернеу фазасының айырымы мен тізбектің кірісіндегі ток нөлге тең болғандағы, телімде индуктивтілік пен сыйымдылығы бар режімді айтамыз. Бұл жағдайда реактивтік телімдегі кедергілер тең болады. мұнда = – толқынды кедергі. Резонанстағы тораб жиілігі формуласын былай жазуға болады
Тізбекте резонансты жиілік, индуктивтілік немесе сыйымдылықтың өзгеруінен алуға болады. Зертханалық жұмыс жүрекшеге қатысты ораманың қозғалысы арқылы индуктивтілікті өзгертуге болады. Жүрекшеден орама қаншалықты алыс орналасса, соншалықты индуктивтілік және индуктивті кедергі кіші болады. 2. Резонансты кедергі кезіндегі реактивті кедергі. X = Ал толық кедергі активтік кедергіге тең. Z = 2 Амперметрмен вольтметр мен амперметдің көрсеткіштері арқылы, тізбектің активті кедергісін есептеуде қолданылады.
R = Реактивті телімдерде кернеу түсуі өзара тең болады.
одан басқа, және Cондықтан, тізбектің қыспақтарындағы кернеу жоғары болады, онда Кернеу векторлары UL және UC бір-бірінен 180º-қа ығысады, сондықтан, қосылыс кезінде өзара компенсацияланады. U = 2 Осыдан байқасақ, активті кедергідегі кернеу максималды және тізбектің қыспағындағы кернеуге тең болады. Реактивті сыйымдылық пен индуктивті қуат өзара бір-бірімен тең болады.
Толық қуат активті мінездемені алып жүреді. 1- Сурет 2- Сурет 3. Ток күшін өзгертуді, кернеу, қуат, ХL дың φ бұрышымен бағыныштылығын резонансты қисық түрінде, графикалық түрде көрсетеді.(1 және 2 сурет) Белгілі дәрежедегі резонанс қисығының формасын тізбектегі активті және толқынды кедергінің мәніне бағынышты. Бұл қатынас контурдың сапалылығы. Q = Сапалылық қаншалықты көп болса, ток қисығы, кернеу және қуат соншалықты өткір формалы болады. 4. Тармақталған, индуктивтілік тармақтарынан және тізбектің қыспақтарындағы кернеу фазасының айырмасы мен тізбек кірісіндегі токтың 0-ге тең болғандағы индуктивтілік пен сыйымдылықтан тұратын электр тізбегінің жұмыс режімін ток резонансы деп атайды. (3 сурет) Тармақтың активті өткізгіштігі. 3- сурет Тармақтың реактивті өткізгіштігі. Ток резонансында толық өткізгіштік. Бірінші тармақтың ток күші Екінші тармақтың ток күші Мұнда: y1 және y2 – тармақтардың толық өткізгіштігі. Бірінші тармақтың ток векторын, екі құрауышының алгебралық қосындысы ретінде көрсетуге болады – активті және реактивті. Олар өзара фаза бойынша 90º-қа ығыстырылған. Екінші тармақта.
Резонанс тоғында тізбектің кірісіндегі ток күші. Қоректенетін генератордың мүмкін болатын тербеліс жиілігі тізбектің өзіндік тербеліс жиілігіне тең болғанда ток резонансы болады. Қарастырылған сұлбадан оны былай анықтайды:
Осы формуладан, генератор жиілігінің индуктивті орауыш, конденсатор сыйымдылығы немесе активті кедергілерінің өзгеруінен резонансқа жетуге болады. Зертханалық жұмыста сыйымдылықты конденсатор батареясымен ауыстыруға болады. 5. Резонанс тогында bL = bC; IL = IC; IL-IC = 0; I = Ia1+Ia2. Яғни, тізбектің қыспақтарындағы кернеу фаза быйынша, активті токқа сәйкес келеді (φ = 0). Реактивті токтардың болмағандығынан, ол аз болады. Егер bL > g1, ал bC > g2, немесе IL > Ia1 және IC > Ia2, онда мына жағдай болуы мүмкін. I1 > I = Ia1+Ia2 немесе I2 > I. Яғни, әрбір тармақтағы ток күші, тізбек кірісіндегі ток күшінен үлкен болады. Тармақтағы активті қуат мынаған тең болады: Тармақтағы реактивті қуат. IL² QL = ILU = ––––––– = U²bL; I²C QC = IU = ––––––– = U²bC; одан басқа, QL = QC, сондықтан _______________ S = √ (P1+P2)² + (QL-QC)² = P1+P2 4-сурет
Сыйымдылықты өткізгіштік bC өскен сайын y2, y, IC, I2, I, QC, S, φ шамалары да жоғарылайды. Осы шамаларды bC байланысты өзгеруінен резонанс қисығын графикалық түрде белгілеуге болады. 4 суретте осы жағдайға байланысты қисық келтірілген, R ≠ 0, ал R2 = 0. Қисық пішіні, белгілі мақсатта контурдың сапалылығынан бағынышты болады.
Q = ––– = ––– = ––––. I I g
IL және IC – резонанстағы реактивті токтар. Тізбекте қаншалықты активті кедергі аз болса, ондағы энергия шығыны мен контур сапалылығы жоғары болады. жүктеу/скачать 7,98 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|