Рис.7- АЧХ

Оценим добротность из графика:

Изобразим все АЧХ, исследованные в 7.2 на одном графике (рис.8)

Рис.8 Все АЧХ 7.2

7.3.1 Исследование резонанса токов и ачх контура с малыми потерями

Рис.9- Контур с малыми потерями

Изменяя частоту ГС, было определено резонансное напряжение. Результаты измерений приведены в таблице 8.

Таблица 8 - Результаты измерений и вычислений

Определим по известным формулам:

Экспериментальные точки АЧХ приведены в таблице 9.

Таблица 9 – точки АЧХ и результат вычислений

рассчитывается по формуле:

где .

Пример расчета:

.

По данным таблицы 9 построим АЧХ. На том же графике изобразим АЧХ, определенное по формуле:

где и , измеренные при резонансе остаются постоянными на всех частотах . График изображен на рисунке 10.

Рис.10 – АЧХ

Оценим добротность из графика:

7.3.2 Исследование резонанса токов и ачх контура с большими потерями

Рис. 11- Контур с большими потерями

Все исследования проводились аналогично опыту 7.3.1.

Результаты поиска резонансного тока приведен в таблице 10. Все вычисления проводятся аналогично 7.3.1.

Таблица 10 - Результаты измерений и вычислений

Экспериментальные точки АЧХ приведены в таблице 11.

Таблица 11 – точки АЧХ и результат вычислений

По данным таблицы 11 построим АЧХ (рисунок 12).

Рис.12- АЧХ

Оценим добротность из графика:

7.3.3 Исследование влияния изменения емкости на характеристики контура

В опыте была реализована схема, изображенная на рисунке 13.

Рис. 13- То же, что в 7.3.2, но с двумя емкостями

Результаты поиска резонансного тока приведен в таблице 12. Все вычисления проводятся аналогично 7.3.1.

Таблица 12 – Результаты измерений и вычислений

Экспериментальные точки АЧХ приведены в таблице 13.

Таблица 13 – точки АЧХ и результат вычислений

По данным таблицы 13 построим АЧХ (рисунок 14).

Рис.14- АЧХ

Оценим добротность из графика:

Рис.15 – Все АЧХ 7.3

.

Вывод

Сравним добротности, определенные через отношение напряжений/токов и по ширине полосы пропускания в таблице 14.

Таблица 14- Сравнение добротностей, определенных разными методами

Несоответствие добротностей объясняется тем, что реальные контуры неидеальны. Тем не менее, за исключением некоторых опытов, добротности оказались очень близкими.

Если обратиться к рисункам 8 и 15, можно заметить, что контуры с большими потерями имеют большую ширину и меньшую высоту пика. Их добротность соответственно ниже, так как потери энергии на сопротивлениях больше.

Для последовательного RLC контура добротность обратно-пропорциональна корню из емкости, поэтому в опыте 7.2.3 наблюдается уменьшение добротности при увеличении емкости контура по сравнении с 7.2.2. (рис.8).

Для параллельного RLC контура добротность прямо-пропорциональна корню из емкости, поэтому в опыте 7.3.3. наблюдается увеличение добротности при увеличении емкости контура по сравнению с 7.3.2. (рис.15).

Так как резонансная частота обратно-пропорциональна корню из емкости, то при увеличении емкости в 4 раза, резонансная частота должна уменьшиться в 2 раза. Именно это и наблюдается на опыте (рис.8 и 15). Емкости были увеличены в 4 раза, что сопровождалось уменьшением частоты примерно в 2 раза.

24