Білім және ғылым министрлігі
Ток резонансындағы электрлік тізбекті зерттеу
жүктеу/скачать 7,98 Mb.
|
| Ток резонансындағы электрлік тізбекті зерттеу.
Жұмыстың мақсаты – ток резонансын зерттеу, бөлек тармақтардағы өткізгіштер мен ондағы токтар арасын тәжірибелі тексеру. Айнымалы сыйымдылықта резонанс қисығын белгілеу. Жұмысқа дайындық. 1. Тармақталған, индуктивтілік тармақтарынан және тізбектің қыспақтарындағы керену фазасының айырмасы мен тізбек кірісіндегі токтың 0-ге тең болғандағы индуктивтілік пен сыйымдылықтан тұратын электр тізбегінің жұмыс режімін ток резонансы деп атайды. (1 сурет) Тармақтың активті өткізгіштігі. 1- 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. 2. Резонанс тоғында 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; bC
QC = IU = ––––––– = U²bC; одан басқа, QL = QC, сондықтан _______________ S = √ (P1+P2)² + (QL-QC)² = P1+P2 сурет Яғни, тізбектің толық қуаты, активті қуатқа тең. Ол, генератор – тізбектің индуктивті орауыш пен конденсаторды, активті кедергіде жылуға айналдыратын, тізбекті энергиямен қамтамасыз етуін білдіреді. 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. 2 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.
кесте
Жұмыстың орындалуы. 1. Тізбекті жинау (1 сурет) және оның дұрыстығын мұғалімге көрсету. 2. Тізбекті іске қосу, керек кернеуді орнату. Батарея конденсаторының сыйымдылығын өзгерте отырып, 7-9 әр түрлі мәндерінде, оған қоса ток резонансына аспап көрсеткіштерін 2 кестеге жазу. 2-кесте Нәтижелердің тәжірибелі тексерілуі. 1. Конденсаторды шығынсыз деп алып, екінші тармақтың, сыйымдылық өткізгіштігін мына формула арқылы есептеу. I2 bC = y2 = ––––––– U
U Rk = ––––––– Iрез Бірінші тармақтың толық кедергісі U z1 = ––––––– I1
xL = √z1²-Rk² Бірінші тармақтың активті өткізгіштігі Rk g1 = ––––––– z²1
BL = ––––––– z²1
Соsφ = ––––––– I Нәтижелерін 2 кестеге енгізу. 2. Тәжірибе мен есептеулерді пайдалана отырып, резонанс қисығын тұрғызу. IL, IC, Ia1, I, φ-f (bc) 3. Зерттелетін тізбектің үш әр түрлі режімінде токтың векторлық диограммасын құрың. BC < bL, bC = bL және bC > bL 4. Зертханалық жұмыс бойынша: а) тізбектің сыйымдылығының өзгеруіне байланысты, ток резонансын алу мүмкіндігін; ә) резонанс қисығының өзгеру сипатын; б) теория мен тәжірибе нәтижелерінің сәйкес келмеуіне қорытынды жасау. 5. Қорытындыны есепке жазу. Зертханалық жұмыс №19 жүктеу/скачать 7,98 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| |||||||||||||||