2. Задание на выполнение эксперимента

3.1. Включить «СЕТЬ», «ГЕНЕРАТОР», «V2», «V3-φ». Осциллограф не включать. Установить форму напряжения на выходе генератора – на плате Г2 переключателем выбрать синусоидуf var~.

Собрать схему (рис. 3.4, восемь проводников), соединить правое верхнее гнездо «ВЫХОД» на плате Г3 генератора с левым верхним гнездом «ОПОРН.» фазометра,R_Ш= 100 Ом.

Установить U_Г= 2 В,R_M= 640 Ом.

Магазин сопротивлений R_M переключать плавно, с остановками, т.к. при быстром переключении возможна поломка переключателя.

Плавно изменяя частоту, записать показания вольтметра и фазометра, а также значения частот для показаний фазометра 45^о, 0^о, -45^о. При снятии показаний фазометра сложно отметить при какой частоте он показывает ноль. В таком случае можно отметитьf₀при одновременном свечении индикаторов «L» и «C», полученное значениеf₀ сразу записать в таблицы 3.2 и 3.3.

Установить R_M=160 Ом и повторить измерения. При резонансе установить и записать максимальное значениеU_RШ ,а значениеf₀записать из табл. 3.2, т.к. изменениеf₀не превышает погрешность измерения частотомера.

На частоте 2 кГц φ_i не измерять, записать толькоU_RШ ,т.к. практически отсутствует сигнал на измерительном канале фазометра - в этом можно убедиться, отключив провод от входа «ИЗМ. » (опыт «холостого хода»): при увеличении частоты от 2 кГц стрелка фазометра совершает такие же колебания, как и при подключенном проводе. При подключенном проводе на частоте ~ 3 кГц происходит «захват» сигнала. Можно измеритьφ_iкосвенно: переключить схему так, как описано в п. 3.2., подключить канал «ИЗМ. » к емкости, измеритьφ_UC и вычислитьφ_i = 90 -φ_UC(в соответствии с векторной диаграммой напряжений для данного контура), но это только усложняет эксперимент. Таким же способом можно установить резонанс приφ_UC = 90^о.

3.2 На генераторе поменять местами провода «ВЫХОД» и «_┴» (провод, соединяющий «ВЫХОД» генератора с «ОПОРН.» фазометра оставить на месте) и переключить вольтметр в точку "A" схемы (рис. 3.4). ИсследоватьU_С ( f ), R_М= 160 Ом (табл. 3.4).

3.3. Собрать схему (рис. 3.5, провод, соединяющий «ВЫХОД» генератора с «ОПОРН.» фазометра оставить на месте). Установить R_M = 2560Oм.

Исследовать U_C ( f )(табл. 3.5). Повторить опыт приR_M= 5120 Ом.

Схему не разбирать.

3.4. Установить R_М=640 Ом, частотуf = 2 кГц. Выключить «V2», «V3-φ», «ГЕНЕРАТОР», «СЕТЬ».

4. Обработка и анализ результатов измерений

1. Построить φ_i(f)– две зависимости на одном графике (R _M=640 Ом и R _M=160 Ом), для

каждой зависимости вертикальными отрезками показать границы полосы пропускания и вычислить значенияQ.

2. Построить I _ВХ.(f)– две зависимости на одном графике (R _M=640 Ом и R _M=160 Ом),

для каждой зависимости провести линию на уровне 0,707I ₀ , вертикальными отрезками показать границы полосы пропускания (не переносить их с графикаφ_i).

3. Построить Z _ВХ.(f)– две зависимости на одном графике (R _M=640 Ом и R _M=160 Ом),

для каждой зависимости провести линию на уровне 1,41 Z_MIN , вертикальными отрезками показать границы полосы пропускания. ДляZ _ВХ.(f) брать значения из таблиц не более 2 кОм или изменить масштаб по оси ординат. Значениям 2 кОм соответствуют значениям силы тока 1 мА на графикахI _ВХ.(f), т.е. для каждой зависимостиI _ВХ.(f)можно определить соответствующие этому значению частоты и затем перенести их на графикZ _ВХ.

4.4. Построить U_С(f)(п.п. 3.2), отметить частоту резонансаf₀(известна из первого опыта, табл. 3.2), графически определить напряжение на емкости при резонансеU_C0, которое может не совпадать с максимальным. ВычислитьQ(только дляR_М=160 Ом).

5. Построить две зависимости U_С(f)для нагруженного контура (п. 3.3) – всего три

зависимости на одном графике, сделать выводы о влиянии нагрузки на добротность. Для R_M = 2560Oм иR_M= 5120 Ом значенияQне вычислять.

5. Все зависимости подписать, на каждой указать значения R_M.

5. Сравнить результаты эксперимента с расчетными данными.