4.2. Задание на эксперимент

Задание 1 .

1. Собрать RLС - цепь (рис.4.1); R =100 Ом, С = 1мкФ и L = 40 мГн.

2. Подключить цепь к источнику переменного напряжения (к генератору синусоидальных сигналов). Включить питание стенда, включить программу «ВП ТОЭ».

3. Включить питание цепи и установить величину U = 5 В, или в соответствии с заданием.

4. Подбором величины добиться резонанса напряжений (по показаниям фазометра и амперметра). Показания приборов занести в Таблицу 2.

5. Измерить значения ,и, тока и фазу по показаниям виртуальных приборов, подключенных к измерительной цепи; занести их значения в Таблицу 2.

6. продолжить измерения в других частотах, взятых слева и справа от установленного значения резонансной частоты ( в каждой стороне не менее четырех), чтобы значения тока по показаниям амперметра соответствовало 0.7, 0.5, 0.3 и 0.1 от максимального. Результаты эксперимента записать в таблицу 2.

7. Зарисовать (распечатать) осциллограммы u(t) , тока i(t) и напряжений u_L(t).

Задание 2.

1. Повторить задание 1 для других значений параметров цепи, указанной в Таблице1 .

2. Записать показания приборов для 3-4 значений частоты, меньшей резонансной и столько же - большей резонансной. Измеренные значения записать в таблицу 2.

Выключить питание стенда.

Таблица 2

№ п.п. или	(A)	( град )	(B)	(B)	(B)
1
2
…

Рис.5. Электрическая схема для исследования резонанса напряжения в цепи.

5. Расчёт параметров цепи и анализ полученных результатов

5.1. Используя параметры цепи (₁₀₀ Ом , _{40 m}Гн; _1.0 мкФ;  var), а также данные измерения напряжений ,и, тока :

А) рассчитать, используя соотношения (1)(12), электрические величины и параметры (напряжения ,; сопротивления,) цепи и занести их в табл. 3;

Б) рассчитать добротность контура (см. строку 4, табл. 2), находящегося в резонансе,

,

где ;–характеристическое сопротивление контура при резонансе. Добротность (равная 1,54 в нашем случае) показывает, во сколько раз напряжение на ёмкостном (или индуктивном) элементе больше напря­жения питанияцепи;

Таблица 3

№ оп.	Установлено	Исходные данные						Расчетные значения параметров цепи
	,	,	,	,	,	,	,		,	,	,	,	,	,
	мкФ	В	А	В	В	Вт	В		В	Ом	Ом	Ом	град
1	Срн	10
2		10
3		10
4		10
5		10
6		10
7		10
8		10

В) используя расчётные данные табл. 2, построить графики, подобные графикам, изображенным на рис. 5: и, выбрав соответствующие масштабы для тока, напряжений, угла сдвига фази сопротивлений;

Г) построить три векторные диаграммы напряжений (см. рис. 4): до резонанса по данным одного из п.п. 24 табл.2; после резонанса по данным одного из п.п. 6–8 табл. 2 и при резонансепо данным пункта 5 табл. 2;

Д) сравнить расчётные и экспериментальные данные (табл. 1 и табл. 2) и объяснить возможные расхождения между ними.