
- •Работа №7 исследование резонансных явлений в простых электрических цепях
- •7.1. Подготовка к работе
- •7.2. Экспериментальные исследования резонанса напряжений с применением моделирующих компьютерных программных средств Multisim.
- •Вопрос 1. Как, используя эквивалентные схемы цепи для , и , определить значения на этих частотах и проконтролировать результаты эксперимента? Приведите схемы замещения для этих частот.
- •Вопрос 2. В чем сходство и в чем различие данных, измеренных и рассчитанных в 7.2.1 и 7.2.2?
- •Вопрос 3. В чем сходство и в чем различие данных 7.2.2 и 7.2.3? Почему диапазон изменения частоты другой?
- •7.3. Исследование резонанса токов и ачх параллельного контура
- •Вопрос 4. Как, используя эквивалентные схемы цепи для и определить значения ачх на этих частотах и проконтролировать результаты эксперимента?
- •7.3.2. Исследование резонанса токов и ачх контура с большими потерями
- •Вопрос 5. В чем сходство и в чем различие данных, измеренных и рассчитанных в 7.3.1 и 7.3.2?
- •7.3.3. Исследование влияния изменения емкости на характеристики контура.
- •Вопрос 6. В чем сходство и в чем различие данных 7.3.2 и 7.3.3? Почему диапазон изменения частоты иной?
- •7.4. Требования к отчету
Вопрос 1. Как, используя эквивалентные схемы цепи для , и , определить значения на этих частотах и проконтролировать результаты эксперимента? Приведите схемы замещения для этих частот.
7.2.1.2. Исследование резонанса напряжений и АЧХ контура с большими потерями
С
оберите
схему, изображенную на рис. 7.5.
Потери
в этом контуре определяются сопротивлением
.
При этом методика исследования такая
же, как в 7.2.1.1. Результаты измерений
занесите в таблицы, аналогичные табл.
7.1 и 7.2. Поскольку для этой цепи график
АЧХ является более плавным рекомендуется
в Поскольку
цепи является более плавной диапазоне
2 – 30 кГц изменять частоту через 2 к Гц.
По результатам измерений в табл. 7.1
вычислите лишь
и
.
Постройте график
аналогично предыдущему пункту
исследований.
Вопрос 2. В чем сходство и в чем различие данных, измеренных и рассчитанных в 7.2.1 и 7.2.2?
7.2.3. Исследование влияния емкости на характеристики контура
Соберите схему, изображенную на рис. 7.6.
Проведите измерения, аналогичные 7.2.1.2, изменяя частоту в диапазоне от 2 до 15 кГц через 1 кГц, причем в диапазоне 5 – 9 кГц – через 0,5 кГц. Заполните таблицы, аналогичные табл. 7.1 и 7.2. Произведите расчеты параметров контура и построения графиков.
Вопрос 3. В чем сходство и в чем различие данных 7.2.2 и 7.2.3? Почему диапазон изменения частоты другой?
7.3. Исследование резонанса токов и ачх параллельного контура
Загрузите
из файла Лаб.раб.7_резонанс_токов_last.ms7
схему для исследования параллельного
контура
(рис. 7.7). В открывшемся окне появится
схема параллельного
контура
с подключенными к ней измерительными
приборами. Для питания цепи используется
источник синусоидального тока I1.
Параметры источника устанавливаются
в диалоговом окне, которое открывается
после двойного щелчка левой клавиши
мыши по изображению источника. Амплитуда
тока (Current{Pk})
устанавливается
Частота
источника тока {Frequency(F)} задается дискретно
с клавиатуры компьютера
Измерение напряжения в цепи осуществляется
вольтметром XMM2, а токов – амперметрами
XMM1, XMM3. Для снятия частотных характеристик
используется плоттер (ХВР1).
Рис. 7.7
7.3.1. Исследование резонанса токов и АЧХ параллельного контура с малыми потерями
Соберите
схему (
),
изображенную на рис. 7.8.
Рис. 7.8
Потери
в схеме
контура
объясняются не идеальностью элементов
и характеризоваться сопротивлением
потерь
так что в данном случае в цепи на рис.
7.1, б
имеем
.
Кнопкой
на панели инструментов активизируйте
цепь. Исследуйте частотные характеристики
контура
с помощью плоттера (ХВР1), открыв его
экран двойным щелчком мыши по изображению
плоттера. Нажмите кнопку Reverse, чтобы
получить белый фон экрана. Исследуйте
ФЧХ входного сопротивления контура в
диапазоне частот
установив параметры плоттера как было
указано в п.7.2.1. Определите резонансную
частоту
контура при скачке ФЧХ. Результат
измерения занесите в табл. 7.3.
Исследуйте
аналогично в том же диапазоне частот
АЧХ входного сопротивления контура.
Определите его полосу пропускания и
добротность. Установив
на источнике тока
резонансную частоту
измерьте параметры, указанные в табл.
7.3.
Таблица 7.3
Измеряют при резонансе |
Вычисляют |
||||||||
I, мА |
|
|
|
Q |
G, См |
|
, Ом |
L, Гн |
C, мкФ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для
получения АЧХ входного сопротивления
от частоты проведите измерения напряжения
в диапазоне частот
Рекомендуется изменять частоту через
1 кГц в диапазоне 10 – 13 кГц, через 0,5 кГц
в диапазоне 13 – 15 кГц и далее снова через
1 кГц. Результаты измерений занесите в
табл. 7.4, в которую также необходимо
перенести значение
при
из табл. 7.3.
Таблица 7.4
Измеряют |
Вычисляют |
|
f, кГц |
U, В |
|
|
|
|
Рекомендуется,
определив дополнительно две частоты,
при которых
вычислить добротность контура, используя
(7.11).