Практическая часть

Задание №1: Исследовать явления резонанса в электрических цепях.

Цель работы: Определить параметры колебательного контура резонансным методом.

Приборы и оборудование: набор элементов R, L, C (встроены в стенд), генератор сигналов низкочастотный Г3-117, вольтметр В7-26, кабели, соединительные проводники.

Порядок выполнения работы:

1. Включить вольтметр В7-26 и установить его в режим измерения переменных напряжений «». Выполнить прогрев прибора в течении 15 мин. Включить прибор на предел 1В и, временно соединив между собой входы вольтметра, выполнить установку нуля «>0<» (регулятор «» установить в среднее положение, а затем регулятором «» добиться, чтобы вольтметр показывал 0В). При измерении пользуются пределами 1В, 3В, 10В, 30В, 100В.

2. Собрать электрическую цепь для исследования последовательного резонанса. Установить выходное напряжение генератора U_Г=5В.

Рисунок 1 – Схема установки для исследования последовательного резонанса

Рисунок 2 – Расчетная схема замещения последовательного колебательного контура. Схема учитывает активное сопротивление катушки (R_L=0.8Ом) и выходное внутреннее сопротивление генератора (R_Г=1Ом).

3. Снять зависимость напряжения на емкости U_С от частоты генератора. Зависимость снимается в диапазоне частот 15-40кГц, с шагом примерно в 2кГц. Необходимо как можно точнее определить резонансную частоту контура f₀ (найти максимум напряжения U_С с помощью ручки плавной подстройки частоты).

Поместим в матрицу N данные по исследованию последовательного колебательного контура. Колонка 0 содержит частоту (кГц), колонка 1 напряжение на емкости (В).

4. Определить значение добротности колебательного контура Q=U_C/U_Г при f_Г=f₀ (т.е. на резонансе).

5. Определить значения L и C.

Зададим значение резонансной частоты и суммарного сопротивления цепи

6. Собрать схему для исследования параллельного резонанса.

Рисунок 3 – Схема для исследования параллельного резонанса

Рисунок 4 – Расчетная схема замещения параллельного резонансного кон-

тура. Схема учитывает активное сопротивление катушки (RL=4.7Ом), вы-

ходным внутренним сопротивлением генератора (RГ=1Ом) можно пренеб-

речь, поскольку оно включается последовательно с резистором R=4.85кОм, который имеет гораздо более высокое сопротивление.

7. Собрать электрическую цепь для исследования параллельного резонанса. Установить выходное напряжение генератора U_Г=5В.

8. Снять зависимость напряжения на резисторе U_R от частоты генератора.

Зависимость снимается в диапазоне частот 10-20кГц, с шагом примерно в 500Гц.

9. Определить значение индуктивности L в параллельном контуре:

Колонка 0 содержит частоту, колонка 1 напряжение на резисторе.

Зададим значение резонансной частоты:

Определим величину индуктивности:

Задание №2: Исследование механического резонанса.

Цель работы: Определить параметры эквивалентной схемы замещения пьезорезонатора.

Приборы и оборудование: пьезорезонатор (встроен в стенд), генератор сигналов низкочастотный Г3-117, вольтметр В7-26, кабели, соединительные проводники.