Лабороторна робота № 1.

Дослідження послідовного коливального контура.

1. Мета роботи :

   1. Вивчення резонансних явищ в послідовному коливальному контурі.

2. У результаті проведеної роботи студент повинен :

   1. Знати порядок дослідження резонансних явищ в послідовному коливальному контурі.

   2. Знати вплив додаткових опорів на форму резонансних кривих контура.

   3. Вміти пояснити явище резонансу в контурі.

   4. Вміти визначати смугу пропускання послідовного коливального контуру.

3. Прилади та обладнання:

Таблиця 1.

№п/п	Найменування	Тип	Технічні характеристики
1	Генератор	Г4-18А
2	Вольтметр	В3-38
3	Макет	Лаборат.

Примітка: В таблиці 1. Записати технічні характеристики приладів, використаних при виконанні лабораторної роботи.

4. Завдання.

   1. Зняти залежність U_L = F(f) при наступних величинах додаткового опору контура: R_д=0;

R_д=20 Oм; R_д=100 Ом.

2. Зняти залежність U_c = F(f) при : R = 0, C = min , C = cер, С = max.

3. Зняти залежність U_R = F(f) при R = 100 Ом.

5. Методика виконання роботи.

Підготувати лабороторний макет , генератор та вольтметр до роботи . Методика вимірювання вихідної напруги контура : змінюючи частоту генератора Г4-18А, знайти ту частоту, на яку настроєний контур. Ця частота визначається по шкалі генератора в той момент, коли напруга на контурі , вимірювана вольтметром , буде найбільшою . Якщо при цьому частоту генератора зменшити або збільшити на незначну величину , то вихідна напруга буде зменшуватись. Потім необхідно обчислити ті рівні вихідні напруги на контурі , для яких необхідно визначити частоти по шкалі генератора. Ці рівні визначаються коефіцієнтами 0,7U_рез; 0,5U_рез; 0,3U_рез; 0,1U_рез.

Наприклад : резонансна напруга на контурі U_рез = 5В.

Для цієї напруги визначається частота по шкалі генератора, а наступні частоти

визначаються для вихідних напруг на контурі , рівних:

0,7 U_рез = 0,7 х 5В = 3,5В

0,5 U_рез = 0,5 х 5В = 2,5В

0,3 U_рез = 0,3 х 5В = 1,5В

0,1 U_рез = 0,1 х 5В = 0,5В

Таким чином, змінюючи частоту генератора (вправо та вліво від резонансної), досягають напруги на контурі, що дорівнює обчислиним рівням і потім проводять відлік частоти по шкалі генератора, тобто, для побудови резонансної кривої необхідно провести вимірювання вихідної напруги в дев`яти точках по шкалі частот.

Вид резонансної кривої приведений на мал. 1.

Мал. 1.

6. Порядок виконання роботи.

   1. Зняти залежність U_L = F(f) при наступних величинах додаткового опору контура: R_д=0; R_д=20 Oм; R_д=100 Ом. R_д змінюють за допомогою перемикача S1, положення 1,2,3. Зібрати схему для вимірювання напруги на індуктивності контура по мал.2.

Мал..2 Встановити напругу на виході генератора U_вих = 1В.

Встановити конденсатор контура С1 в середнє положення. Зняти значення вихідної

напруги по методиці приведеній в п.5. Результати вимірювань занести в таблицю 2.

2. Зняти залежність U_c = F(f) при R = 0 і трьох значень C = min , C = cер, С = max. Зібрати схему для вимірювання напруги на конденсаторі контура по мал.3.

Мал. 3.

Провести вимірювання вихідної напруги по методиці, приведеній в п.5. Результати вимірювань занести до таблиці 2.

3. Зняти залежність U_R = F(f) при R_д=100 Ом

Зібрати схему на мал. 4.

Мал. 4.

4. За результатами п.п.6.1; 6,2; 6,3. побудувати графіки залежностей U_L = F(f); U_c = F(f); U_R = F(f), в різних системах координат/

5. По графіках визначити резонансні частоти контурів . Зробити висновок про змінення резонансної частоти/

6. Визначити смугу пропускання та добротність контура для всіх випадків.

7. Таблиця результатів вимірювання

Таблиця 2.

	U f
Rд = 0	UL
Rд = 20	UL
Rд = 100	UL
Cmin	U с\ f
Ccер	U с\ f
Сmax	U с\ f
Rд = 100	U с\ f

7. Контрольні питання.

   1. Умови виникнення резонанса напруг у контурі.

   2. Чому резонанс в послідовному контурі називається резонансом напруг?

   3. Що називається резонансною кривою контура?

   4. Що таке смуга пропускання контура? Як її визначити?

   5. Яка різниця між резонансними кривими в абсолютних та відносних координатах?

   6. Що називається коефіцієнтом передачі послідовного контура по напрузі?

   7. Приклади практичного використання послідовного контура.

8. Звітний матеріал.

   1. Таблиця 1. – прилади та обладнання.

   2. Схеми вимірювань.

   3. Таблиці та графіки експериментальних данних (графіки на міліметровому папері).

   4. Розрахунки смуги пропускання та добротності.

   5. Висновки та оцінка одержаних результатів.

9. Література.

9.1. Белоцерковский Г.Б. “Основы радиотехники”, ст.84 – 104.