Коэффициент мощности


 

cosφ = R/Z=1

 

Мощность

P = UI cosφ = UI = S → min,

 

где S – полная мощность.

Такое состояние в последовательной цепи переменного тока, когда ХL = ХC носит название резонанса напряжений. В этом случае из сети потребляется только активная мощность, которая расходуется на нагрев катушки, а реактивная мощность Q = UIsinφ не потребляется (sinφ = 0).

Обычно активное сопротивление катушки во много раз мень­ше индуктив-ного. В момент резонанса индуктивное сопротивление равно емкостному, следовательно, индуктивная составляющая напря­жения на катушке UL = XLI равна емкостной составляющей напряже­ния на конденсаторе UC = XC I .

В момент резонанса ток наибольший, поэтому UL=UC достигают боль­ших величин, в несколько раз больше напряжения сети. Такое явление называется перенапряжением в электрических цепях.

 

 

1. Собрать схему (рис. 2).

2. Записать технические данные измерительных приборов и аппаратов

в соответствующую таблицу протокола.

3. Определить цену деления приборов.

4. После тщательной проверки схемы студентами и преподавателем,

5. предупредив всех членов бригады, произвести включение схемы.

6. Уменьшая Rнг (подключая параллельно сопротивления R1), провес-

ти пять опытов, записывая показания всех приборов в таблицу 2.

 

Таблица 2

Номер Измерения Вычисления
  Uк Uнг Zk Xк Rк φк Rнг
                           
                           
                           
                           
                           

 

7. Выполнить необходимые вычисления. Обработку результатов проводить по следующим формулам:

 

Z = U/I; Rнг= Uнг/I; Zk = Uk/I; Rк = (P/I2) – Rнг;

Xк= ; cos φ =P/(UI); cos φк = Rк / Zk;

 

L = XL/(2πƒ); ƒ = 50 Гц;

 

S = UI .

 

8. По данным табл. 2 построить три векторные диаграммы (рис. 4) и гра-фики зависимостей I, P, cosj, Uк, Uнг= f (Rнг) в одной системе координат.

1. Собрать схему (рис. 3).

2. Записать технические данные измерительных приборов и аппаратов в соответствующую таблицу протокола.

3. Определить цену деления приборов.

4. После тщательной проверки схемы студентами и преподавателем, предупредив всех членов бригады, произвести включение схемы.

5. Включив схему и убедившись в том, что все приборы нормально работают, производить опыт при максимальной емкости батареи кон­денсаторов.

Установить лабораторным автотрансформатором заданное преподава­телем напряжение. Последовательно вводя перемычки в батарее конденсаторов, уменьшать сопротивление XC. (Напряжение сети во все время опыта должно поддерживаться с помощью лабораторного автотрансформатора постоянным, равным той величине, которая выбрана в начале опыта).

По мере увеличения сопротивления XC эквивалентное реактивное сопро-тивление схемы X уменьшается (имея при этом все еще, эквивалентный индуктивный характер). В связи с этим, происходит увеличение тока, мощности и напряжения на катушке и конденсаторе.

Когда будет достигнуто равенство индуктивного и емкостного сопротив-лений (ХL = XC) значения тока и мощности будут наибольшими. Напряжения на катушке и конденсаторе будут также значительно превышать напряжение сети.

Продолжая далее выводить емкости, т.е. про­должая увеличивать емкост-ное сопротивление ХС, мы тем самым производим дальнейшее увеличение реактивного сопротивления схемы X, которое будет теперь иметь при этом эквивалентный емкостной характер. При этом ток, мощность и напряжения на катушке и конденсаторе начнут умень­шаться.

Во время проведения эксперимента нужно снять не менее пяти замеров при разных емкостных сопротивлениях. Резуль­тата опыта занести в табл. 3.

6. Обработку результатов производить по следующим формулам:

Z = U/I ; Zк = Uк/I ; R к = (P/I2);

 

Xк = ; XC = UC /I ; X = XкXC ;

 

cos φ = P/ (UI) ; L = XL/(2πƒ) ; C =1/( 2πƒXc) ;

 

ƒ = 50 Гц ; S = UI ;

 

Рассчитанные величины записываются в табл. 3.

 

Таблица 3

Номер Измерения Вычисления
  Uк UC Zк Xк XC R к φк
                           
                           
                           
                           
                           


Дата добавления: 2020-10-14; просмотров: 384;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.01 сек.