
ПИН ЭЛТЕХ / Лабы-20240206T103859Z-001 / Яблочкина / лаб3 Яблочкина Валерия ПИН-22
.docxЯблочкина Валерия ПИН-22
Лабораторная работа №3
Вариант 5
Домашняя подготовка
Задание 1
№ варианта |
L, мГн
|
С, мкФ |
R, Ом |
5 |
49 |
0,0075 |
2150 |
1. Выбрав из табл.1 параметры элементов последовательного резонансного контура (рис.1), рассчитать следующие характеристики контура:
Волновое сопротивление
Ом
Резонансная частота
Гц
Добротность контура
Относительная полоса пропускания
Частота, на которой действующее значение напряжения UL достигает максимума
Гц
Частота, на которой действующее значение напряжения UС достигает максимума
Гц
2. Привести расчетные формулы для вычисления действующих значений тока I, напряжений UR, UL, UC и угла сдвига фаз между входными током и напряжением.
Рассчитать все эти величины для частот указанных в табл. 2.
Рачетные значения занести в табл. 2.
|
Значения параметров |
|||||||||
Параметры |
Частота, Гц |
|||||||||
|
Fp Гц |
0,1Fp Гц |
0,3Fp Гц |
0,5Fp Гц |
0,7Fp Гц |
2Fp, Гц |
3Fp, Гц |
FL, Гц |
FC, Гц |
|
F, Гц |
расч. |
8306 |
830,6 |
2491,8 |
4153 |
5814,2 |
16612 |
24918 |
10906,31 |
6325,66 |
I, mА |
расч. |
4,6 |
0,394 |
1,243 |
2,28 |
3,5 |
2,27 |
1,4 |
3,9 |
3,9 |
|
эксп. |
4,602 |
0,394 |
1,246 |
2,292 |
3,566 |
2,236 |
1,378 |
3,831 |
3,95 |
UR, В |
расч. |
10 |
0,847 |
2,67 |
4,9 |
7,6 |
4,9 |
3 |
8,4 |
8,4 |
|
эксп. |
9,894 |
0,847 |
2,68 |
4,929 |
7,669 |
4,809 |
2,963 |
8,235 |
8,489 |
UL, В |
расч. |
11,89 |
0,1007 |
0,954 |
2,9 |
6,3 |
11,6 |
10,7 |
13 |
7,6 |
|
эксп. |
11.992 |
0,1008 |
0,958 |
2,948 |
6,457 |
11,588 |
10,709 |
13,029 |
7,791 |
UC, В |
расч. |
11,88 |
10,07 |
10,59 |
11,65 |
12,8 |
2,9 |
1,2 |
7,6 |
13 |
|
эксп. |
11,606 |
10,065 |
10,59 |
11,649 |
12,874 |
2,82 |
1,158 |
7,357 |
13,075 |
, |
расч. |
0,064 |
-85,1 |
-74,5 |
-60,7 |
-40,9 |
60,7 |
72,5 |
33,3 |
-33,2 |
град |
эксп. |
-0,152 |
-84,97 |
-75,39 |
-58,83 |
-39,94 |
59,614 |
71,925 |
32,197 |
|
Частота
Гц
Угловая частота
Сопротивление на катушке
Ом
Сопротивление на конденсаторе
Ом
Полное сопротивление
Ом
Действующее значение тока
А
Напряжение на резисторе
B
Напряжение на катушке
B
Напряжение на конденсаторе
B
Угол сдвига фаз между входным током и напряжением
По результатам расчета поcтроить АЧХ и ФЧХ для комплексов действующих значений UR, UL, UC.
ФЧХ
АЧХ
4. Построить векторные диаграммы на комплексной плоскости для F=Fp, F=0,5Fp, F=2Fp, направив в каждой диаграмме ток по действительной оси.
F=Fp:
F=0,5Fp:
Действующее значение тока
А
Напряжение на резисторе
B
Напряжение на катушке
Напряжение на конденсаторе
B
Угол сдвига фаз между входным током и напряжением
F=2Fp:
Действующее значение тока
А
Напряжение на резисторе
B
Напряжение на катушке
Напряжение на конденсаторе
B
Угол сдвига фаз между входным током и напряжением
Лабораторное задание
1. Включив в схему рис.1 амперметр и три вольтметров определите экспериментальные значения токов и напряжений, заданных в табл. 2.
Далее меняю значение частоты источника напряжения согласно таблице и нахожу значения токов и напряжений при других частотах.
2. Получите АЧХ и ФЧХ с помощью Боде-плоттера.
Для резистора:
Для катушки индуктивности:
Для конденсатора:
3. Определите экспериментально относительную полосу пропускания, считая выходным элементом резистор R.
Fн = 5498 Гц
Fв = 12538 Гц
Относительная полоса пропускания
Уменьшите величину сопротивления R в 4 раза. Определите снова полосу пропускания.
Fн = 7453 Гц
Fв = 9311 Гц
Относительная полоса пропускания
4. Уменьшите в два раза резонансную частоту:
- за счет величины индуктивности L,
Увеличим L в 4 раза. L = 196мГн
- за счет величины емкости C.
Увеличим С в 4 раза. С = 0,03пкФ
Как в этих случаях изменяется добротность Q?
Резонансная частота действительно уменьшается в 2 раза:
Гц
Добротность
при
увеличении индуктивности в 4 раза
увеличивается в 2 раза:
При увеличении ёмкости конденсатора в 4 раза добротность уменьшается в 2 раза: