Часть 1 / 1_LR_140400_62
.pdf
–титульный лист с названием учебного заведения, кафедры и лабораторной работы, Ф.И.О. студента и преподавателя, годом и местом выполнения работы;
–протокол испытаний с заполненными таблицами всех экспериментальных и расчетных данных, подписанный преподавателем;
–обработанные осциллограммы и соответствующие им векторные диаграммы напряжений и токов для всех экспериментов, выполненные в соответствии с ЕСКД;
–расчетные и экспериментальные круговые и линейные диаграммы последовательной и параллельной схем замещения исследуемого двухполюсника, выполненные в масштабе в соответствии с ЕСКД;
–выводы о соответствии прогнозируемых результатов с экспериментальными.
ВОПРОСЫ К ЗАЩИТЕ
1. Чем определяется сдвиг по фазе между током и напряжением на входе пассивного двухполюсника?
2. Как влияет частота напряжения источника на фазовые и амплитудные соотношения между напряжением и током на входе двухполюсника?
3.С какой целью применяются и как строятся векторные круговые и линейные диаграммы?
4.Как влияют изменения параметров элементов схемы двухполюсника на амплитудные и фазовые соотношения между напряжением и током на его входе?
5.Фазовый сдвиг между напряжением и током катушки
индуктивности и конденсатора отличаются от 2 . Почему?
ЛИТЕРАТУРА
1. §§ 3.1–3.24.
Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: Электрические цепи : учебник. – 11-е изд., перераб. и доп. – М. :
Гардарики, 2006. – 701 с. : ил. 2. §§ 4.1–4.10, 5.1–5.8.
Теоретические основы электротехники : учебник для вузов. – 4-е изд. / К.С. Демирчан, Л.Р. Нейман, Н.В. Коровкин, В.Л. Чечурин. – СПб. : Питер,
2006. – Т. 1.
41
РАБОТА № 3
РЕЗОНАНС НАПРЯЖЕНИЙ (2часа)
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Исследование явления резонанса в последовательном контуре.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
1.Экспериментальное изучение резонансного режима в последовательном контуре.
2.Экспериментальное определение частотных характеристик последовательного контура
3.Экспериментальное определение резонансных кривых последовательного контура.
КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
1.Под резонансным режимом пассивного двухполюсника, содержащего реактивные элементы, понимают режим, при котором напряжение и ток на его входе совпадают по фазе.
2.Резонансный режим в цепи с последовательным соединением катушки индуктивности и конденсатора – последовательном контуре, – носит название резонанса напряжений.
Характерным признаком резонанса напряжений является равенство реактивных составляющих напряжений на катушке индуктивности и конденсаторе, существенно превышающих напряжение на входе контура.
3.Условием существования резонанса напряжений в контуре является равенство нулю его реактивного сопротивления
X =Im ( Z )= X L X C = 0 L |
|
|
1 |
|
=0. |
Тогда |
вх = 0, |
cos вх =1, Z =R , |
|||||||||||
|
0C |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
L= |
1 |
, I |
|
=U/R, |
U |
=U |
|
, |
U |
|
=U |
P = I 2 R |
, |
Q |
=0, |
|||
|
o |
C0 |
R0 |
||||||||||||||||
0 |
|
0 С |
|
|
|
Lo |
|
|
|
|
, |
o |
0 |
0 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где 0, |
I o , |
U L , U C |
, |
U R |
, |
P0 , Q0 – |
угловая частота, ток и реактивные |
||||||||||||
|
|
|
|
|
o |
0 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
составляющие напряжений на катушке индуктивности и конденсаторе, напряжение на резистивном элементе схемы замещения, активная и реактивная мощности в резонансном режиме.
4. Последовательный контур в резонансном режиме характеризуют:
42
– резонансная частота 0= |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
, |
|
f 0 = |
|
1 |
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
LC |
|
|
LC |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
– характеристическое сопротивление |
= 0L= |
1 |
= |
|
L |
; |
|||||||||||||||||||||||||||||
0С |
|
C |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
– добротность контура Q |
U L |
|
|
|
UC |
0 |
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
U |
|
|
|
|
U |
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
– затухание контура |
|
d |
1 |
|
|
|
R |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
5. Полоса пропускания контура – это диапазон частот в н , на |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
границах которого справедливо условие |
|
|
I = |
I |
0 |
|
, где в |
и н - верхняя и |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
нижняя границы полосы пропускания. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
Полосу |
пропускания |
|
можно |
|
|
определить |
из |
|
соотношения |
||||||||||||||||||||||||||
0 0 d , |
откуда |
|
1 |
d |
– |
|
|
относительная расстрой-ка частоты |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
Q |
|
0 |
Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
контура. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. Зависимость от частоты параметров элементов цепи – активного |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
сопротивления |
R( ) , |
реактивных сопротивлений X L ( ) , |
|
X C ( ) , X ( ) и |
|||||||||||||||||||||||||||||||
полного сопротивления Z ( ) , а также угла сдвига фаз ( ) = arctg |
X () |
|
R() |
||
|
носят название частотных характеристик контура.
7. Зависимость от частоты действующих значений тока I ( ) и напряжений на элементах контура UR ( ), UL ( ), UC ( ) называются резонансными кривыми. Характерным для резонансных кривых является
существование максимума для I |
и UR при частоте 0, для UC при |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с 0 1 |
d 2 |
|
|
|
|
. |
||||||
|
|
и для UL при L |
|
|
0 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
||
К резонансным кривым относятся также зависимости действующих значений тока и напряжений на элементах контура от изменения параметра одного из реактивных элементов цепи.
В частности, при изменении емкости конденсатора I (C ), UR (C ),
UL(C ) имеют максимум при C =C0 (резонанс), а UC (C ) при C =C0 |
1 |
|
|
1 d 2 |
|
|
0 |
< C0.
ЗАДАНИЕ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЭКСПЕРИМЕНТУ
43
ЗАДАНИЕ ДОЛЖНО БЫТЬ ВЫПОЛНЕНО И ОФОРМЛЕНО В ПРОТОКОЛЕ ИСПЫТАНИЙ ДО НАЧАЛА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА.
1.Подготовить протокол испытаний, включающий в себя название, цель и содержание работы, принципиальную схему эксперимента, таблицы экспери-ментальных и расчетных данных.
2.Выполнить расчеты, прогнозирующие результаты эксперимента:
2.1. Выбрать параметры элементов последовательного контура исходя из
следующих рекомендаций: R =15 Ом, R=Rп+Rк, Lк =0.01 0.04 Гн, C = 5 30 мкФ.
2.2. Рассчитать все величины, характеризующие режим резонанса напряжений последовательного контура при выбранных параметрах
элементов |
и |
|
напряжении |
на |
входе |
5В U |
10В: |
||
0. f0 , ,Q,d,,Zвх |
,I0 |
,U L ,UC |
0 |
,U R ,P0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
|
|
|
|
|
2.3.Рассчитать и построить частотные характеристики Z ( ), R ( ), X ( ), X L ( ), X C ( ), ( ) и резонансные кривые I ( ) , U L ( ) , UC ( ) и U R ( ) исследуемой цепи при изменении частоты входного сигнала f =(ƒ0±20%)Гц. Напряжение на входе неизменно по величине.
2.4.Рассчитать и построить резонансные кривые I ( ) п.2.3. при
R =5 Ом; 50 Ом, 250 Ом.
2.5.Рассчитать и построить резонансные кривые I (c) , U L (c) , UC (c) ,
U R (c) исследуемой цепи при изменении емкости конденсатора C =1 40 мкФ.
РЕЗУЛЬТАТЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ ПОСЛЕ ОБСУЖДЕНИЯ С ПРЕПОДАВАТЕЛЕМ СЛУЖАТ ОСНОВАНИЕМ ДЛЯ ДОПУСКА К ПРОВЕДЕНИЮ ЭКСПЕРИМЕНТА.
МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА
Для проведения эксперимента необходимы:
конденсатор переменной емкости, катушка индуктивности, вольтметр, амперметр, фазометр, двухлучевой осциллограф и генератор синусоидального сигнала с регулируемой частотой.
Принципиальная схема эксперимента изображена на рис. 17.
44
Рисунок 17 - Схема электрическая принципиальная
Питание исследуемой цепи осуществляется от генератора синусоидального сигнала (ГСС), имеющегося на лабораторном стенде. Рекомендуемые параметры сигнала 5 B U 10 B, f =20 500Гц. В процессе эксперимента величину напряжения сигнала следует поддерживать постоянной.
Напряжение на входе цепи, а также на катушке индуктивности и конденсаторе измеряется вольтметром, ток – амперметром, угол сдвига по фазе между напряжением и током на входе цепи – фазометром или двухлучевым осциллографом (например, типа С1-77).
В экспериментах рекомендуется использовать оба прибора, т.к. осциллограф к тому же служит для визуального наблюдения кривых напряжения и тока на входе цепи. На вход Bx1 осциллографа подается напряжение с выхода ГСС, а на вход Bx2 падение напряжения на шунтирующем потенциометре Rш , пропорциональное входному току
последовательного контура.
При обработке экспериментальных данных следует учесть, что сопротивление Rп вместе с сопротивлением Rк катушки индуктивности и
внутренним сопротивлением амперметра RA составляют резистивное сопротивление R исследуемой цепи.
Рекомендуемые пределы параметров катушки индуктивности и конденсатора:
Lк =0.05 0.09 Гн, C =5 30 мкФ.
Резистивное сопротивление катушки индуктивности Rк измеряется омметром (мультиметром).
R=Rп+Rк
45
ЭКСПЕРИМЕНТ
ПАРАМЕТРЫ ЭЛЕМЕНТОВ И РЕЖИМЫ ЦЕПИ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ СЛЕДУЕТ ВЫБИРАТЬ СООТВЕТСТВУЮЩИМИ ПРОГНОЗИРУЮЩЕМУ РАСЧЕТУ ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЭКСПЕРИМЕНТУ.
1. Подобрать оборудование, измерительные приборы и их пределы измерения, собрать принципиальную схему экспериментальной цепи.
2.Установить резонансный режим в последовательном контуре и снять показания приборов, измеряющих ток I , напряжения на входе U, на катушке индуктивности U к , на конденсаторе UC, фазовый угол и частоту напряжения источника f . Снять осциллограммы u (t ) и i (t ).
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Потенциометр Rп входит в состав
последовательного контура в качестве дополнительного резистивного сопротивления.
3.Изменяя частоту напряжения источника f =(ƒ0±20%)Гц и сохраняя остальные параметы цепи соответствующими п.2, измерить величины, необходимые для получения резонансных кривых и позволяющие рассчитать частотные характеристики последовательного контура.
4.Для нескольких значений сопротивления потенциометра Rш снять
резонансные кривые I ( ) сохраняя остальные параметры цепи соответствующими п. 1.
5. Изменяя емкость конденсатора C =1 40 мкФ измерить величины, необходимые для получения резонансных кривых последовательного контура, при сохранении остальных параметов цепи соответствующими п.2.
ЭКСПЕРИМЕНТ СЧИТАЕТСЯ УСПЕШНО ЗАВЕРШЕННЫМ, А ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ СХЕМА МОЖЕТ БЫТЬ РАЗОБРАНА ПОСЛЕ ПОДПИСАНИЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЕМ ПРОТОКОЛА ИСПЫТАНИЙ.
ОТЧЕТ
Отчет включает в себя:
– титульный лист с названием учебного заведения, кафедры и лабораторной работы, Ф.И.О. студента и преподавателя, годом и местом выполнения работы;
46
–протокол испытаний с заполненными таблицами всех экспериментальных и расчетных данных, подписанный преподавателем;
–расчетные и экспериментальные характеристики последовательного резонансного контура 0 , ,Q,d, ;
– расчетные и экспериментальные частотные характеристики Z ( ), R( ) , X ( ),X L ( ), X C ( ) , ( ) и резонансные кривые I ( ),UL ( ), UC ( ), U R ( ) а также I (c) , U L (c) , UC (c) , U R (c) последовательного контура, выполненные
в масштабе в соответствии с ЕСКД;
–векторные диаграммы, выполненные в масштабе с использованием экспериментальных данных для режимов до резонанса, резонанса и после резонанса;
–выводы о соответствии прогнозируемых результатов с полученными и практическом применении изученного явления.
ВОПРОСЫ К ЗАЩИТЕ
1.Что понимают под явлением резонанса напряжения?
2.Изменением каких параметов можно достичь резонанса в последовательном контуре?
3.Как определить резонансную частоту 0, добротность Q и
ширину полосы пропускания последовательного контура?
4.Во сколько раз изменится ширина полосы пропускания, если уменьшить в два раза индуктивность? емкость? резистивное сопротивление? добротность контура?
5.Как определить резонансное состояние последовательного контура по показаниям приборов?
6.Где находит практическое применение явление резонанса напряжений? Поясните на примерах.
ЛИТЕРАТУРА
1. §§ 3.28.
Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: Электрические цепи : учебник. – 11-е изд., перераб. и доп. – М. :
Гардарики, 2006. – |
701 с. : ил. |
2. §§ 6.1–6.3. |
|
Теоретические основы электротехники : учебник для вузов. – 4-е изд. / К.С. Демирчан, Л.Р. Нейман, Н.В. Коровкин, В.Л. Чечурин. – СПб. : Питер, 2006. – Т. 1
47
РАБОТА № 4
РЕЗОНАНС ТОКОВ (2часа)
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Исследование явления резонанса в параллельном контуре
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
1.Экспериментальное изучение режима резонанса в параллельном контуре.
2.Экспериментальное определение частотных характеристик параллельного контура.
3.Экспериментальное определение резонансных кривых и компенсирующих свойств параллельного контура.
КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
1.Под резонансным режимом пассивного двухполюсника, содержащего реактивные элементы, понимают режим, при котором напряжение и ток на его входе совпадают по фазе.
2.Резонансный режим в цепи с параллельным соединением катушки индуктивности и конденсатора носит название резонанса токов.
Характерным признаком резонанса токов является равенство реактивных составляющих токов в ветвях, содержащих катушку индуктивности и конденсатор. При этом ток на входе контура имеет наименьшее значение и может быть значительно меньше токов в ветвях.
3.Условием существования резонанса тока в контуре является равенство нулю его реактивной проводимости
B =Im( |
Y |
)=BL-BC = |
|
0 Lк |
|
0 C |
=0 . Тогда вх =0, cos вх =1.0, |
||||||||||||||
R2 ( |
L )2 |
||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
k |
|
0 |
|
к |
|
|
|
|
|
|
|
||
tg |
|
=0, |
|
Y =G, |
|
0 |
Lк |
|
|
|
C , I |
0 |
=UG, I |
= I |
|
, P U 2G , Q =0, |
|||||
|
|
R2 |
( L )2 |
|
|||||||||||||||||
|
вх |
|
|
|
вх |
0 |
|
|
L0 |
C0 |
0 |
0 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
k |
|
|
0 |
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
|
0,I0 |
|
, I L0 , IC0 |
,P0, |
Qo |
- |
|
угловая |
частота, |
ток |
на |
входе контура и |
||||||||
реактивные составляющие токов через катушку индуктивности и конденсатор, а также активная и реактивная мощности контура в резонансном режиме;
Rk – резистивное сопротивление катушки индуктивности.
4. Параллельный контур в резонансном режиме характеризуют:
48
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Lк |
R |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
– резонансная частота 0= |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
k |
, в частности при Rk=0 0= |
1 |
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Lк |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
L |
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L |
C |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
– характеристическая |
проводимость |
|
|
С |
; |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Lк |
|
|
|
|
|
|
|||
– добротность контура Q = |
|
I L |
|
|
IC |
o |
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
o |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
Io |
|
|
Io |
G |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
– затухание контура |
d = |
1 |
|
|
G |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
5. Зависимости от частоты параметров элементов контура – |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
активной проводимости G ( ), |
|
|
реактивных |
проводимостей Bк ( ), |
BC ( ), |
|||||||||||||||||||||||||||||||
B ( ) и |
полной проводимости |
|
|
|
|
Y |
( ), |
|
|
а также угла |
сдвига фаз |
|||||||||||||||||||||||||
( )=arctg |
B() |
– носят название частотных характеристик параллельного |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
G() |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
контура. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. Зависимости |
от частоты действующих значений тока на |
входе |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
контура I ( ) и в ветвях контура |
I к ( ), |
IC ( ), I R ( ), а также активной и |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
реактивной мощностей |
|
P( ) , |
|
|
Q( ) |
|
и |
|
|
коэффициента |
мощности |
|||||||||||||||||||||||||
cos ( )называются резонансными кривыми.
Очевидно, что вид резонансных кривых определяется характером изменения частотных характеристик.
К резонансным кривым относятся также зависимости действующих значений токов, коэффициента мощности и других величин от изменения параметров одного из реактивных элементов цепи.
ЗАДАНИЕ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЭКСПЕРИМЕНТУ
ЗАДАНИЕ ДОЛЖНО БЫТЬ ВЫПОЛНЕНО И ОФОРМЛЕНО В ПРОТОКОЛЕ ИСПЫТАНИЙ ДО НАЧАЛА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА
1.Подготовить протокол испытаний, включающий название, цель и содержание работы, принципиальную схему эксперимента, таблицы экспериментальных и расчетных данных.
2.Выполнить расчеты, прогнозирующие результаты эксперимента.
2.1.Выбрать параметры элементов параллельного контура исходя из
следующих рекомендаций Lк =0.05 0.09 Гн, C =5 30 мкФ. Резистивное сопротивление катушки индуктивности Rк =15 Ом.
2.2. Рассчитать все величины, характеризующие режим резонанса токов параллельного резонансного контура при выбранных параметрах
49
цепи и при напряжении на входе цепи 5B U 10B: f 0 , 0 , , Q, |
d, Yвх , I0 , |
||
I L0 , IC0 , I R0 |
, Po . |
|
|
2.3. |
Рассчитать и построить частотные характеристики |
Y ( ), G |
|
( ), B ( ), |
BL( ), BC( ), ( ) |
и резонансные кривые I ( ), I L ( ) , IC ( ) , |
|
IR( ) исследуемой цепи при |
изменении частоты входного |
сигнала f |
|
=f 0 100 Гц (U =const). |
|
|
|
2.4. Рассчитать и построить резонансные кривые I (C), IL(C), IC(C), |
|||
IR(C), cos (C) исследуемой цепи при изменении емкости конденсатора
С |
= |
С0 |
10 |
мкФ |
(f |
= |
f |
0; |
U = const; С0 – емкость конденсатора в резонансном режиме). |
|
|
||||||
РЕЗУЛЬТАТЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ ПОСЛЕ ОБСУЖДЕНИЯ С ПРЕПОДАВАТЕЛЕМ ЯВЛЯЮТСЯ ОСНОВАНИЕМ ДЛЯ ДОПУСКА К ПРОВЕДЕНИЮ ЭКСПЕРИМЕНТА.
МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА
Для проведения эксперимента необходимы:
конденсатор переменной емкости, катушка индуктивности, вольтметр, амперметр, фазометр, двухлучевой осциллограф и генератор синусоидального сигнала с регулируемой частотой.
Рисунок 18 – Схема электрическая принципиальная
Питание исследуемой цепи осуществляется от генератора синусоидального сигнала (ГСС), имеющегося на лабораторном стенде. Рекомендуемые параметры сигнала 5B U 10B, f = 20 300Гц. В процессе эксперимента величину напряжения следует поддерживать постоянной.
50