Контрольные вопросы

1. Как изменятся показания приборов на схемах 2.1, 2.2, 2.3, 2.4 при увеличении частоты источника?

2. Как изменятся показания приборов на схемах 2.1, 2.2 при уменьшении емкости С3?

3. Как изменятся показания приборов на схемах 2.3, 2.4 при уменьшении индуктивности L3?

4. Чему примерно равна эквивалентная емкость цепочки последовательно соединенных емкостей С₂=1мкФ, С₃=1 пФ, С₄=1нФ?

5. Чему примерно равна эквивалентная емкость цепочки параллельно соединенных емкостей С₂=1мкФ, С₃=1 пФ, С₄=1нФ?

6. Чему примерно равна эквивалентная индуктивность цепочки последовательно соединенных индуктивностей L₂=1 Гн, L₃=1 мГн, L₄=1 мкГн?

7. Чему примерно равна эквивалентная индуктивность цепочки параллельно соединенных индуктивностей L₂=1 Гн, L₃=1 мГн, L₄=1 мкГн?

Лабораторная работа №3 «Исследование rlc цепей на гармонических сигналах»

Цель работы - ознакомиться с измерительными приборами, методикой измерения амплитудно-частотных и фазо-частотных характеристик RLC цепей, напряжений и сопротивлений в электрических цепях переменного тока.

Задание – собрать и отладить указанные ниже схемы (EWB) с параметрами, определяемыми индивидуальным заданием (вариант). Провести исследование по приведенной методике.

3.1. Последовательная rlc цепь

Собрать схему Рис 3.1 для исследования резонанса токов (последовательный резонансный контур). Элементы R₁, C₁, L₁ включены последовательно. Резистор небольшой величины (1 Ом) служит для контроля тока в цепи. Ток можно контролировать напрямую амперметром М₂, либо по падению напряжения на резисторе R₁ вольтметром М₁.

Рис 3.1. Схема включения последовательной RLC цепи.

Для контроля амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) используется Bode Plotter. Вид прибора и АЧХ цепи показаны на рис 3.2.

Рис 3.2. Bode Plotter с АЧХ цепи

Перемещая репер прибора в максимум АЧХ, определим резонансную частоту цепи и сравним с расчетной.

Установим частоту f генератора U1 равной резонансной и измерим ток в цепи амперметром М₂. Сравнить с током, измеренным с помощью осциллографа по падению напряжения на резисторе R₁ (см рис 3.3).

Важно!!! Амперметр меряет действующее значение тока, а осциллограф – амплитудное.

Рис 3.3. Схема измерения тока в последовательной RLC цепи на резонансной частоте.

В EWB имеется возможность более точно моделировать АЧХ и ФЧХ цепей, используя режим Analysis/AC Frequency. Предварительно надо выбрать команду Curcuit/Shematic Option. Установить галочки на пунктах Show Referens ID и Show nodes с тем, чтобы на схеме были видны идентификаторы и выводы. Затем в режиме Analysis/AC Frequency установить диапазон частот для анализа и номер вывода Nodes for Analysis. Результат - на рис. 3.4.

Рис 3.4. АЧХ и ФЧХ последовательной RLC цепи.

На частоте резонанса f₀=4.87 кГц через цепочку протекает максимальный ток I₀=6.212 А.

Провести самостоятельное исследование последовательной RLC цепи в соответствии с заданием. R₁=1Ом. С₁ и L₁ выбираются произвольно.

№	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
f0 (кГц)	1.5	2	2.5	3	3.5	4	4.5	5	5.5	6	6.5	7

Выводы.