ЛР №4, Вариант 3
.doc
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
КАФЕДРА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
ОТЧЁТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №4
ПО ТЕМЕ
“ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЗОНАНСА В ОДИНОЧНЫХ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ КОНТУРАХ”
ВЫПОЛНИЛ: ПРОВЕРИЛ:
СТУДЕНТКА ГРУППЫ 711802 ПРЕПОДАВАТЕЛЬ
ОЛЕХНО В.В. ИВАНИЦКАЯ Н.А.
МИНСК, 2008
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Экспериментально исследовать частотные и резонансные характеристики последовательного контура, влияние активного сопротивления на вид резонансных кривых. Ознакомиться с настройкой последовательного контура на резонанс с помощью ёмкости.
СХЕМА ЦЕПИ
Рис. 1
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Таблица1
|
U, В |
rk, Ом |
Lk, Гн |
C, мкФ |
W, витков |
|
4,0 |
35 |
0,25 |
4 |
2400 |
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ
Определение угловой частоты:
Определение циклической частоты:
Определение характеристического сопротивления:
Определение добротности:
Резонансная характеристика тока:
(А);
Величина тока при резонансе:
Резонансная кривая тока.
Частотная характеристика напряжения на ёмкости:
Резонансная частота напряжения на ёмкости:
Напряжение на конденсаторе при резонансе:
;
Частотная характеристика напряжения на индуктивности:
;
Резонансная частота напряжения на индуктивности:
Напряжение на индуктивности при резонансе:
Полное сопротивление контура:
Резонансные кривые напряжений на ёмкости и индуктивности
ПРАКТИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ
СХЕМА
Зависимость тока и напряжений на индуктивности и ёмкости от частоты при r1=0
Таблица 2.
|
f0, Гц |
130 |
135 |
140 |
145 |
150 |
155 |
160 |
165 |
170 |
175 |
180 |
185 |
190 |
|
I(f), мА |
25 |
35 |
50 |
60 |
62 |
57 |
54 |
45 |
35 |
25 |
24 |
20 |
15 |
|
UC(f), B |
10 |
12.1 |
16.2 |
20 |
21.4 |
20.8 |
19.8 |
17 |
15 |
13 |
12 |
11.7 |
11.2 |
|
UL(f), B |
12 |
15 |
18.8 |
21.4 |
21.3 |
19.5 |
17.2 |
14.7 |
12 |
9 |
8 |
7.7 |
6.6 |
Зависимости тока и напряжений на индуктивности и ёмкости от частоты при r1<>0
Таблица 3.
|
f0, Гц |
130 |
135 |
140 |
145 |
150 |
155 |
160 |
165 |
170 |
175 |
180 |
185 |
190 |
|
I(f), мА |
20 |
24 |
27 |
29 |
27 |
26 |
25 |
26 |
22 |
20 |
16 |
15 |
14 |
|
UC(f), B |
7.7 |
9.2 |
10.4 |
11 |
11.8 |
11.6 |
11.8 |
11.7 |
10.9 |
10.2 |
9.3 |
9.3 |
9.1 |
|
UL(f), B |
10.4 |
11.4 |
12 |
11.8 |
11.7 |
10.9 |
10.4 |
9.6 |
8.5 |
7.5 |
6.5 |
6 |
5.7 |
Зависимость тока и напряжений на катушке и конденсаторе от емкости (f0=100 Гц)
Таблица 4.
|
С, мкф |
0.25 |
0.5 |
1 |
2 |
4 |
5 |
10 |
20 |
|
I(С), мА |
1 |
2 |
3 |
8 |
19 |
31 |
61 |
20 |
|
UC(f), B |
0.1 |
0.2 |
0.5 |
1.3 |
3.1 |
5.5 |
14.5 |
6.1 |
|
UL(f), B |
4.3 |
4.4 |
4.6 |
5.3 |
7.2 |
9 |
12.4 |
13 |
Частотные характеристики XC(f), XL(f), Z(f)
Зависимость тока от частоты сигнала
Зависимость напряжения на реактивных элементах от частоты сигнала
Определение добротности Q:
а) При r1=0
По напряжениям на катушке индуктивности и ёмкости в момент резонанса. f0=150Гц
;
б) При r1=50 Ом
По напряжениям на катушке индуктивности и ёмкости в момент резонанса f0=150 Гц.
;
ВЫВОД
Последовательный контур представляет собой электрическую цепь, состоящую из последовательно соединённых активного сопротивления, ёмкости и индуктивности. Резонанс напряжений в последовательной цепи возникает на частоте, при которой реактивные сопротивления ёмкости и индуктивности равны. На резонансной частоте сопротивление последовательного контура минимально и равно активному сопротивлению цепи. Падения напряжений на ёмкости и индуктивности и ток в цепи достигают максимальных значений.
На частотах, ниже резонансной, сопротивление последовательного контура имеет ёмкостной характер. На частотах, выше резонансной, индуктивный характер.
Добротность последовательного контура зависит от величины активного сопротивления и возрастает с уменьшением сопротивления.
Резонанс напряжений в последовательном контуре достигается изменением реактивных параметров схемы или частоты сигнала. Изменение ёмкости наиболее применяемый способ достижения резонанса.