5.3. Лабораторное оборудование

В лабораторной работе используются следующие блоки:

1. Генератор звуковых частот ЗГ1-06.

2. Комбинированный блок измерителя активной и реактивной мощностей, фазометр ИМФ1-01.

3. Блок амперметра-вольтметра АВ1-07.

4. Стенд с объектами исследования С3-ЭМ-01.

5. Цифровой осциллограф ОЦЛ2-01.

Для соединения элементов стенда используются короткие проводники, а для соединения с приборами комплекса – длинные.

5.4. Порядок выполнения работы

1. Собрать схему, изображенную на рис. 5.6.

2. Установить частоту сигнала 20 Гц.

3. Установить действующее значение сигнала U1, указанное в табл. 5.1.

4. Измерить ток I и фазу тока φ. С помощью вольтметра измерить напряжения ^U_L^{(f), U}_C^{(f), U}_R^{(f) на элементах контура. Занести значение в табл. 5.2.}

5. Повторить п. 2–4 для всех значений частот из табл. 5.2.

6. Найти резонансную частоту контура. Для этого, медленно изменяя частоту сигнала от 1 до 20 кГц, необходимо получить разность фаз входного напряжения и тока, равную нулю. Затем установить действующее значение сигнала 8 В. Не изменяя положение ручек генератора, измерить ток в контуре I(f₀) и напряжение ^U_L^{(f), U}_C^{(f), U}_R^{(f) на элементах.}

Рис. 5.6. Схема экспериментальной установки

7. Найти граничные частоты. Рассчитать значение тока на граничной частоте I(f_ГР1) = I(f_ГР2) = 0,707I(f₀). Затем, уменьшая частоту генератора, добиться показаний амперметра I(f_ГР2). Записать значение нижней граничной частоты в табл. 5.2. Измерить напряжения U_L(f), U_C(f), U_R(f). Увеличивая частоту генератора, добиться показаний амперметра I(f_ГР1). Записать значение верхней граничной частоты f_B в табл. 5.2. Измерить напряжения U_L(f), U_C(f), U_R(f).

8. Измерить фазу тока φ на граничных частотах. Значения записать в табл. 5.2.

5.5. Содержание отчета по лабораторной работе

1. Цель работы.

2. Расчетное задание в соответствии с вариантом, графики частотных характеристик.

3. Исследование последовательного колебательного контура.

3.1. Схема рис. 5.6, табл. 5.2 и 5.3.

3.2. Формулы для определения резонансной частоты, добротности и характеристического сопротивления контура, комплексных значений токов, напряжений на катушке индуктивности, конденсаторе и резисторе, а также входных сопротивлений и коэффициентов передачи.

3.3. Графики тока и напряжениядля частот,иЗначения частотизадаются преподавателем.

3.4. Векторные диаграммы токов и напряжений для схем рис. 5.6, построенные по экспериментальным данным, снятым для частот ,и

4. Графики входных частотных характеристик модуля и угла входного сопротивления и, АЧХи ЛАЧХи ФЧХв тех же осях, что и теоретические расчеты подготовки к работе при различных значениях параметров схемы.

5. Определение по экспериментальным данным добротности контура Q, характеристического сопротивления r и граничных частот полосы пропускания контура иОтметить на графиках граничные частоты и полосу пропускания.

6. Анализ полученных зависимостей и выводы о влиянии параметров резистора, индуктивности, емкости на характеристики контура и на проходящие через них гармонические сигналы.