Добавил:

GoshaRubchinskiy Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ"

Предмет:

Теоретические основы электротехники

Файл:

4 сем фкти / Обработка_ЛР7

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

06.06.2025

Размер:

516.7 Кб

Скачать

☆

Минобрнауки России Санкт-петербургский государственный Электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина) Кафедра ТОЭ

Отчёт Лабораторная работа №7

По дисциплине «ТОЭ»

Тема: ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЗОНАНСНЫХ ЯВЛЕНИЙ В ПРОСТЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ

Выполнили: Руденский И.М., Четвертак А.Р., Паршуткин В.А.

Преподаватель: Рогова Е. О.

Санкт-Петербург

2025

Обработка результатов наблюдений

7.2.1. Исследование резонанса напряжений и АЧХ контура с малыми

потерями

Рис. 1 Схема цепи для 7.2.1

Измерения:

Измеряют при резонансе																						Вычисляют

U, В	I0, мА			f0, кГц						UC0, В						R, Ом					Q		ρ, Ом		L, Гн		C, мкФ

2	16,08				4,5					51,7					124.48				25,85			3215.22			0.113		0.011

															Таблица 1.
Сопротивление контура: =														=			2				= 124.48 Ом
Сопротивление контура: =														=		16,08 10		−3			= 124.48 Ом
																16,08 10
												0
										51.7
Добротность: =					0			=				= 25,85
Добротность: =								=		2		= 25,85
										2
Характеристическое сопротивление контура: = = 124.38 25.85 =
3215.22 Ом
Индуктивность: =										=		3215.22					= 0.113 Гн
Индуктивность: =						2				=	2 4500						= 0.113 Гн
						2					2 4500
								0
Ёмкость: =			1		=							1					= 0.011 мкФ
Ёмкость: =		2			=		2 4500 3215.22										= 0.011 мкФ
		2					2 4500 3215.22
			0
Зависимость тока от частоты:

f,кГц	2,25			2,7					3,15				3.6				4,05			4,5			5,4	6,3		7,2	8,1	9,0

I, мА	0,15			0,33					0,94				1,79				3,52			16,08			1,88	0,63		0,5	0,45	0,35

\| ( )\|	206,02			289,2					422,1				678,4				1406,9			7928,4			857,7	456,9		320,8	251,1	208,2
См, 10−6

Таблица 2.

Формула для расчетов: \|( )\| =	1			=	1


			2				2
	√ 2+[ −	1	]		√1+ 2(		−	0	)
	√ 2+[ −		]		√1+ 2(	0	−		)
						0

График:

Рис. 2 АЧХ цепи 7.2.1

7.2.2. Исследование резонанса напряжений и АЧХ контура с большими потерями

Рис. 3 Схема цепи для 7.2.2

Измерения:

Измеряют при резонансе						Вычисляют

U, В	I0, мА	f0, кГц	UC0, В	R, Ом	Q	ρ, Ом	L, Гн	C, мкФ

2	3,24			4,5				10,57					617,28				5,285	3262,32		0.115		0.011

													Таблица 3.
Сопротивление контура: =												=		2			= 617,28 Ом
Сопротивление контура: =												=				−3	= 617,28 Ом
														3,24 10
											0
								10,57
Добротность: =				0			=				= 5,285
Добротность: =							=	2			= 5,285
								2
Характеристическое сопротивление контура: = = 617,28 5,285 =
3262,32 Ом
Индуктивность: =								=	3262.32							= 0.115 Гн
Индуктивность: =					2			=								= 0.115 Гн
					2				2 4500
							0
Ёмкость: =			1	=					1							= 0.011 мкФ
Ёмкость: =		2		=												= 0.011 мкФ
		2				2 4500 3262.32
			0
Зависимость тока от частоты:

f,кГц	2,25		2,7				3,15			3,6					4,05		4,5	5,4	6,3		7,2		8,1	9,0

I, мА	0,08		0,52				1,72			2,76					2,36		3,24	1,45	0,65		0,42		0,40	0,34

\| ( )\|	204,6		286,2				413,5			641,8					1113,8		1617,2	725,0	424,1		304,8		241,0	200,9
См, 10−6

Таблица 4.

График:

Рис. 4 АЧХ цепи 7.2.2

7.2.3. Исследование влияния емкости на характеристики контура

Рис. 5 Схема цепи для 7.2.3

Измерения:

Измеряют при резонансе																		Вычисляют

U, В	I0, мА			f0, кГц					UC0, В					R, Ом			Q		ρ, Ом		L, Гн		C, мкФ

2	3,47				2,5				6,18				576,37			3,13		1804,03			0.144		0.035

													Таблица 5.
Сопротивление контура: =												=			2		= 576,37 Ом
Сопротивление контура: =												=			−3		= 576,37 Ом
														3,47 10
											0
									6,18
Добротность: =					0			=			= 3,14
Добротность: =								=	2		= 3,14
									2
Характеристическое сопротивление контура: = = 576,37 3,14 =
1804,03 Ом
Индуктивность: =									=		1804,03				= 0.144 Гн
Индуктивность: =						2			=	2 2500					= 0.144 Гн
						2				2 2500
								0
Ёмкость: =			1		=						1				= 0.035 мкФ
Ёмкость: =		2			=		2 2500 1804,03								= 0.035 мкФ
		2					2 2500 1804,03
			0
Зависимость тока от частоты:

f,кГц	1,0		1,3					1,6			1,9				2,2		2,5		2,8	3,1		4,4		4,7	5,0

I, мА	0,04		0,10					0,21			0,81				2,48		3,47		1,75	1,04		0,80		0,65	0,52

\| ( )\|	303,9		466,4					731,2			1202,3				1723,1		1432,3		1006,9	756,3		372,5		335,8	306,2
См, 10−6

														Таблица 6.
График:

Рис. 6 АЧХ цепи 7.2.3

Вывод

В ходе выполнения лабораторной работы был экспериментально изучен резонанс напряжений в простых электрических цепях. Была выявлена следующая закономерность: при увеличении емкости цепи уменьшается резонансная частота и наоборот, а при увеличении сопротивления добротность контура падает.

Ответы на вопросы:

Вопрос: 1. Как, используя эквивалентные схемы цепи для 0 , и 0 ,

определить значения АЧХ на этих частотах и проконтролировать результаты эксперимента?

Ответ:

При = 0 и → ∞ LC эквивалентно холостому ходу, т.е. ток на ветви и проводимость становятся равны 0. При = 0, LC эквивалентен короткому замыканию, т.е. ток и проводимость ветви становятся максимальными.

Вопрос 2. В чем сходство и в чем различие данных, измеренных и рас считанных в 7.2.1 и 7.2.2?

Ответ:

Резонансные частоты схожи, но снижается добротность контура.

Вопрос 3. В чем сходство и в чем различие данных в 7.2.2 и 7.2.3?

Ответ:

Сходство в общем характере поведения цепи, а различие в добротности (в 7.2.3

добротность ниже) и АЧХ (резонансная частота) в 7.2.3 в два раза меньше, чем в 7.2.2, т.е. максимум АЧХ смещен. Вызвано это дополнительной емкостью.

Соседние файлы в папке 4 сем фкти

#
06.06.20251.02 Mб1Обработка_ЛР2.docx
#
06.06.20251.12 Mб1Обработка_ЛР3.pdf
#
06.06.2025615.99 Кб1Обработка_ЛР6.pdf
#
06.06.2025516.7 Кб1Обработка_ЛР7.pdf
#
06.06.2025667.32 Кб1Обработка_ЛР8.pdf
#
06.06.2025701.37 Кб1Обработка_ЛР9.pdf