3. Задание на проведение эксперимента

Задание 1. Постройте резонансные кривые , и последовательного контура при R=100 Ом. В соответствии со схемой электрической принципиальной, пользуясь монтажной схемой (рис. 5), соберите электрическую цепь и подключите ее к выходу генератора гармонических колебаний G2. Затем, в соответствии со схемой электрической принципиальной, пользуясь монтажной схемой рис. 6, подключите измерительные приборы – вольтметр V1 и фазометр.

V1

Установите амплитуду колебаний на выходе генератора гармонических колебаний 4,24 В. Этой амплитуде соответствует действующее напряжение на выходе генератора 3 В. Устанавливая частоту гармонических колебаний генератора в соответствии с указанными в первой колонке таблицы 1 значениями, измерьте величину действующего значения напряжения и разность фаз между напряжением на выходе генератора и напряжением на . Результаты измерений занесите в таблицу 1.

Определите частоту резонанса . Для этого установите такую частоту колебаний генератора G2, при которой разность фаз сигналов, измеряемая фазометром, будет равна 0⁰. Полученное значение частоты и величину напряжения, измеренную вольтметром V1, занесите в таблицу 1. Частоту генератора изменяйте в диапазоне 0,010…9,990 кГц.

Определите границы полосы пропускания контура и . Для этого в том же диапазоне установите такие частоты колебаний генератора G2, при которых показания фазометра будут составлять +45⁰ и –45⁰ соответственно. Полученные значения частот и значения напряжений, измеренные вольтметром V1 на этих частотах, занесите в таблицу 1.

По экспериментально полученным данным вычислите значения отсчетов и , после чего постройте резонансные кривые , и . У каждой кривой сделайте пометку: R=100.

Задание 2. Постройте резонансные кривые , и последовательного контура при R=200 Ом. Для этого выполните пункты задания 1, включив в цепь контура резистор 200 Ом, и заполните таблицу 2. Выполните необходимые вычисления и постройте резонансные кривые , и на тех же графиках, которые были начерчены при выполнении задания 1. У каждой новой кривой сделайте пометку: R=200.

Задание 3. Постройте резонансные кривые , и последовательного контура, схема электрическая принципиальная которого изображена на рис. 7, а.

а)

В соответствии с монтажной схемой соберите цепь и подключите измерительные приборы. Методика измерений аналогична используемой при выполнении задания 1. Результаты измерений заносите в таблицу 3. Резонансные кривые постройте на тех же графиках, которые были начерчены при выполнении задания 1. У каждой кривой сделайте пометку: 2L, C/2. Измерения напряжения вольтметром V1 выполните, закончив измерения разности фаз сигналов и переключив проводник от входа B фазометра к входу вольтметра V1.

Задание 4. Постройте резонансные кривые , и последовательного нагруженного контура, схема электрическая принципиальная которого изображена на рис. 8, а, а монтажная – на рис. 8, б.

Соберите цепь, установите ручку переменного резистора в крайнее правое положение (его сопротивление при этом будет составлять 5 кОм). Подключите фазометр – с его помощью определите резонансную частоту и границы полосы пропускания контура, а затем – величины фазовых сдвигов для частот, указанных в первой колонке таблицы 4. Затем отключите фазометр, подключите вольтметр V1 и проведите измерения для всех значений частот, занесенных в первую колонку этой таблицы. Воспользуйтесь рис. 9 для проверки правильности подключения измерительных приборов.

Выполните необходимые вычисления и постройте резонансные кривые , и на отдельных графиках.

Задание 5.

Выполните измерения резонансной кривой последовательного контура. Схемы электрическая принципиальная и монтажная приведены на рис. 10. Изменяя частоту колебаний генератора G2, измеряйте напряжение на емкости . Результаты измерений занесите в таблицу 5. Выполните измерения на частоте резонанса , экспериментально определенной в задании 1, и полученные результаты занесите в предпоследнюю колонку этой таблицы.

Плавно изменяя частоту колебаний генератора G2 в окрестности ранее найденной частоты , найдите частоту , для которой будет наблюдаться максимум напряжения . Полученные значения занесите в последнюю колонку таблицы 5.

Постройте графики резонансной кривой .

Обратите внимание, что параметры исследуемой цепи полностью эквиваленты цепи, исследованной в задании 1.