Указания к работе
Явление резонанса в работе исследуется в простейшей последовательной цепи, состоящей из катушки индуктивности, конденсатора (рис.4.9).
В качестве источника синусоидального напряжения переменной частоты используется генератор сигналов. Ток в цепи измеряется миллиамперметром, а напряжения на входе цепи, на катушке индуктивности и на конденсаторе – электронным вольтметром.
Входное напряжение измеряется на входе контура (после миллиамперметра). В процессе исследования поддерживается его постоянная величина, равная значению, указанному в варианте задания.
Сопротивление
позволяет изменять общее активное
сопротивление контура
и
влиять этим на добротность контура Q.
Рис.4.8
Рис.4.9
Последовательность выполнения работы
1. Собрать схему последовательного контура из катушки, конденсатора и резистора (рис.4.9).
2.
Изменяя частоту генератора и поддерживая
заданное напряжение на входе контура,
определить экспериментально резонансную
частоту
3.
Снять зависимости тока и напряжений на
катушке и конденсаторе от частоты
входного напряжения –
Частоту
генератора изменять от 50 до 500 Гц. Вблизи
резонансной частоты шаг изменения
частоты генератора уменьшить до 5 Гц.
Допустим расчетная резонансная частота равна 291 Гц, таблица для измерений в таком случае должна приблизительно выглядеть таким образом:
Табл. 4.3
f |
80 |
140 |
180 |
220 |
265 |
270 |
275 |
280 |
285 |
291 |
295 |
300 |
305 |
310 |
330 |
360 |
400 |
450 |
500 |
I(f) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uk(f) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
UC(f) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Величину напряжения на входе контура поддерживать на заданном уровне. Каждый раз изменяя частоту генератора, проверяйте, чтобы на входе контура напряжение соответствовало напряжению заданному в таблице вариантов ! Результаты эксперимента свести в таблицу.
4.
По данным п.3 построить частотные
характеристики
определить
характеристическое сопротивление
.
5.
Построить резонансные характеристики
контура
и пользуясь ими, определить добротность
Q
(по формуле 4.17).
6. Определить добротность другими способами, используя:
а) отношение напряжения на реактивном элементе при резонансе к входному напряжению;
б) отношение характеристического сопротивления к активному сопротивлению контура . Сравнить результаты.
7.
Построить векторные диаграммы тока и
напряжений для частот
и
8.
Снять и построить зависимости
и
при частоте
Емкость С изменять от 0 до 20 мкФ.