15 ЛАБА
Цель работы: исследование резонансных явлений в электрической цепях с последовательным соединением реальных катушки и конденсатора.
Описание лабораторной установки.
Лабораторная установка состоит из:
- реальной катушки индуктивности с подвижным сердечником (Rk, Lk);
- конденсатора С;
- амперметра типа 98030 для измерения токов в цепи;
- трёх вольтметров типа 98030 для измерения напряжений на катушке, на конденсаторе и подведённого к цепи.
Схема электрической цепи:

Данные измерений

Номер опыта Измерения Расчёт
I, A U,B Uk, B Uc, B Z, Ом Zk, Ом Rk, Ом XL, Ом Xc, Ом Ua, B UL, B P, Вт QL, вар Qc, вар Q, вар S, BA cos 
1 1,5 15 72 60 10 48 7,19 47,4 40 10,7 71,1 15 106 90 16,6 22 0,6947 46
2 2,8 15 100 98 5,35 35,7 5,35 35,2 35 15 98,8 42 276 274 2,24 42 0,9986 3
3 2 15 68 72 7,5 34 5,09 33,6 36 10,1 67,2 27 134 144 9,56 30 0,9063 25

Вычисления:
1. Z = U/I= 15B/1,5A = 10Ом;
Zk = Uk/I = 72В/1,5А = 48Ом;
Rk = Zk*cosk = 48Ом*0,1498 = 7,19Ом;
XL = Zk2 - Rk2 = (48Ом)2 - (7,19Ом)2 = 2304 - 51,6961 =
= 47,45Ом;
Xc = Uc/I = 60B/1,5A = 40Ом;
Ua = I*Rk = 1,5А*7,19Ом = 10,78B;
UL = I*XL = 1,5А*47,45Ом = 71,1В;
 = arctg(XL - Xc)/Rk = arctg(47,45Ом - 40Ом)/7,19Ом =
= arctg1,0361 = 46;
P = U*I*cos = 15В*1,5А*0,6947 = 15,6Вт;
S= U*I = 22,5ВА;
Q = QL - Qc = UL*I - Uc*I = 71,1В*1,5А - 60В*1,5А = 16,6вар.

2. Z = U/I= 15B/2,8A = 5,35Ом;
Zk = Uk/I = 100В/2,8А = 35,7Ом;
Rk = Z = 5,35Ом, т.к. резонанс напряжений.
Rk = Zk*cosk, cosk = Rk/Zk = 5,35Ом/35,7Ом = 0,1498.
XL = Zk2 - Rk2 = (35,7Ом)2 - (5,35Ом)2 = 1274,49 - 28,6225 =
= 35,29Ом;
Xc = Uc/I = 98B/2,8A = 35Ом;
Ua = U = 15B, т.к. резонанс напряжений.
UL = I*XL = 2,8А*35,29Ом = 98,8В;
 = arctg(XL - Xc)/Rk = arctg(35,39Ом - 35Ом)/5,35Ом =
= arctg0,0542 = 36;
P = U*I = S = 15В*2,8А = 42Вт;
Q = QL - Qc = UL*I - Uc*I = 98,8В*2,8А - 98В*2,8А = 2,24вар.

3. Z = U/I= 15B/2A = 7,5Ом;
Zk = Uk/I = 68В/2А = 34Ом;
Rk = Zk*cosk = 34Ом*0,1498 = 5,09Ом;
XL = Zk2 - Rk2 = (34Ом)2 - (5,09Ом)2 = 1156 - 25,9081 =
= 33,61Ом;
Xc = Uc/I = 72B/2A = 36Ом;
Ua = I*Rk = 2А*5,09Ом = 10,18B;
UL = I*XL = 2А*33,22Ом = 67,22В;
 = arctg(XL - Xc)/Rk = arctg(33,61Ом - 36Ом)/5,09Ом =
= arctg0,4695 = 25;
P = U*I*cos = 15В*2А*0,9063 = 27,1Вт;
S= U*I = 15В*2А = 30ВА;
Q = QL - Qc = UL*I - Uc*I = 67,22В*2А - 72В*2А = 9,56вар.

Вывод: Выполнив данную лабораторную работу, я исследовал резонансные явления в электрических цепях с последовательным соединением реальных катушки и конденсатора.