Порядок выполнения работы. 1. Собрать  схемуцепь, изображенную на рис.186

 

1. Собрать  схемуцепь, изображенную на рис.186. Установить сопротивление, заданное преподавателем.

2. Установить напряжение источника питания 3 В. Для частот, приведенных в табл.7, записать показания приборов и измерить сопротивление.

 

           

 

1.

 

3. Установить напряжение источника питания 3 В. и Для ряда частот приведенных источника записать показания приборов в табл.89  для ряда частот источника. записать показания приборов.

 

Построить в Excel зависимость R = f ( w ) и поместить в отчет.

 

 

1. Включить осциллограф и пеореместить в отчет кривые график напряжения и тока.

Построить в Excel зависимость R = f( w ) и поместить в отчет.

1. Включить осциллограф и поместить в отчет кривые напряжения и тока.

Таблица 789

№	f , Гц	U, B	I, мA	P, мВт	R, ОмR Ом	cos j	j, градус
1	200
2	500
3	1500
4	23000

 

3. Построить в Excel зависимость R= f(w) и показать преподавателю.

 

4Построить в Excel зависимость R = f( w ) и поместить в отчет.

1. Включить осциллограф и поместить в отчет кривые напряжения и тока.

5.  

1. Собрать схему цепь, изображенную на рис.198., зЗаменив ть в схеме на рис.16 активное сопротивление на катушку индуктивности 40 мГн или 10 мГн.

1.

 

 

Рис. 19. Схема для получения частотной характеристики индуктивности

5. Записать показания приборов для частот, приведенных в табл.9108для ряда частот источника, измерить параметры сопротивлений и угла j. пПроизвести необходимые вычисления L и cos j .

5. Построить в Excel зависимость X_L = f ( w ) и поместить в отчет.

5.      Включить осциллограф и поместить в отчет кривые напряжения и  тока.

5.

 

5. Включить осциллограф и переместить в отчет график напряжения и тока.

Таблица 9108

№	f , Гц	U, B	I, мA	P, мВт	Zк , Ом	Rк , Ом	XL , Ом	j,L, Гн	L, Гн cos j	j, град cos j
1	500200
2	1500500
3	20001500
4	25002000
5	3000302500

 

Расчётные формулы: 

; ; ; ; .

6.  Построить в Excel зависимость X_L = f(w) и показать преподавателю.

 

7. Собрать схему Заменить катушку индуктивности в цепьи, изображеннуюна рис. 20168., заменив катушку индуктивности на конденсатор 0,22 мкФ или 0,47 мкФ.

 

 

Рис. 20. Схема для получения частотной характеристики конденсатора

8. Записать показания приборов в табл.9 для частот, указанных преподавателемв табл.101 для ряда частот источника, произвести необходимые вычисления.

 

Расчётные формулы:

; ; ;    ; 

мкФ;   ;        .

Таблица 9

№	f , Гц	U, B	I, мA	P, мВт	Yc, 1/Ом	gc, 1/Ом	RС, Ом	XС, Ом	C, мкФ	cos j	j, град.
1
2
3
4
5

 

 

9. Построить в Excel зависимость X_C = f(w) и поместить в отчет показать преподавателю.

5. 10.

5.  12. Включить осциллограф и поместить в отчет кривые напряжения и тока.

5.

 

 

Включить осциллограф и переместить в отчет для каждого из пассивных элементов убедиться в соответствии вида кривых (для напряжения и тока), полученных в Excel, изображениям на экране.

Таблица 101

№	f , Гц	U, B	I, A	P, Вт	Yc , 1/Ом	gc , 1/Ом	RС , Ом	XС , Ом	C, мкФ	cos j	j, град
1	200
2	500
3	1500
4	2000
5	302500
6	53000

 

 

Расчетные формулы:

; ; ;    ; 

мкФ;   ;      

 

 

Контрольные вопросы

1. Чему равен угол j = y_u - y_i для активного сопротивления?

2. Чему равен угол j для идеального индуктивного сопротивления?

3. Чему равен угол j для идеального ёмкостного сопротивления?

4. Чему равен угол j для реального индуктивного сопротивления?

5. Чему равен угол j для реального ёмкостного сопротивления?

 

 

Работа № 4. Резонанс напряжений

 

       Цель работы – изучение особенностей цепи с последовательно соединенными элементами R, L, C, экспериментальное исследование резонансных характеристик последовательного контура, определение добротности контура.

 

 

Программа работы

1. Экспериментальное исследование резонансных характеристик последовательного контура.

2. Определение тока цепи и напряжений на отдельных элементах на различных частотах.

3. Определение резонансного значения w_o, характеристического сопротивления r и добротности Q последовательного контура.

 

 

Экспериментальное исследование резонансных характеристик последовательного контура.

5. Определение добротности по опытным данным.

Методические указания.Общие положения

Резонанс напряжений в цепях переменного тока возникает при последовательном соединениеи пассивных элементов, (рис.21197).

 

 

Рис. 2197. Последовательное соединение R, L, C в цепях переменного тока

 

ПТок в цепи может быть определен по закону Ома ток в цепи в комплексной форме: .

Модуль тока определяется выражением:

.

Знаменатель данного выражения есть комплексное сопротивление, модуль которого зависит от частоты. При достижении некоторой частоты w_о реактивная составляющая сопротивления исчезает, т.к. , модуль сопротивления становится минимальным, ток в данной схеме возрастает до максимального значения, при этом вектор тока совпадет с вектором напряжения.

;  , j = 0.

При Такое явление называется резонансом напряжений, т.к. при больших токах напряжения на элементах схемыцепи могут достигать больших значений. Такое явление называется резонансом напряжений .

, , , , .

На рис.2018 приведены частотные характеристики параметров исследуемой цепи.

 

 

Рис. 21820. Частотные характеристики контура R, L, C

 

 - волновое сопротивление контура.

Отношение напряжения на индуктивности или ёмкости к напряжению на входе в режиме резонанса называется добротностью контура Q:

.

Добротность контура в лучших катушках индуктивности может достигать сотен единиц.

При  >> R напряжение на индуктивности (или ёмкости) может быть гораздо больше напряжения на входе, что широко используется в радиотехнике.

       Напряжения на индуктивности и ёмкости при резонансе равны по величине, противоположны по фазе и в Q раз больше входного напряжения.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: