Порядок выполнения работы
Соберите электрическую цепь (рис. 5). Для этого необходимо выполнить следующие операции.
Из набора миниблоков выберите одноэлементный миниблок (конденсатор С=1мкФ, 63 В) и вставьте его в соответствующие гнёзда (разъёмы) наборного поля.
Возьмите миниблок «Трансформатор с разъёмным сердечником», удалите из него катушку с количеством витков W=300(жёлтая) и одну половинку разъёмного сердечника. Вторую катушку с количеством витков W=900(зелёная) и вторую половинку разъёмного сердечника установите в наборное поле как показано на монтажной схеме.
Для измерения тока, напряжения и угла сдвига фаз в работе используются виртуальные приборы. Измерительные приборы A1 и V0 необходимо подключить к схеме путем подсоединения соответствующих пар гнезд коннектора . На коннекторе установить пределы: для напряжения (V0) – 20 В, для тока (A1) – 500 мА.
После проверки схемы преподавателем подключите стенд к источнику питания.
Переключатель «форма» генератора напряжений специальной формы необходимо установить в положение «» (синусоидальный сигнал); с помощью регулятора «амплитуда» установить максимальное напряжение на выходе генератора.
Включите компьютер и откройте блок виртуальных приборов «Приборы I». Активизируйте в верхнем окне этого блока прибор V0, а в третьем сверху – прибор A1 и установите род измеряемой величины «Действующее».
Выберите из меню позицию «Приборы II», в результате откроется блок виртуальных приборов «Приборы II». В верхнем окне этого блока (слева) выберите две величины: A1 и V0; установите род измеряемой величины «Угол сдвига фаз».
Плавно изменяя частоту колебаний, добейтесь резонанса; значение резонансной частоты запишите в отчёт.
Изменяя частоту вниз и вверх от резонансной, снимите зависимость тока и угла сдвига фаз от частоты. По мере удаления от резонанса шаг по частоте можно увеличить. Количество экспериментальных точек должно составлять не менее десяти. Результаты измерений занесите в таблицу.
Таблица: Результаты измерения силы тока в контуре
и угла сдвига фаз между током и напряжением
в зависимости частоты вынужденных колебаний.
№ |
Частота колебаний
|
Ток в контуре
|
Угол сдвига фаз
|
Резонансная частота
|
Добротность контура
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
,
кГц
,
мА
,
град
,
кГц
Постройте графики зависимостей тока и угла сдвига фаз от частоты.
Используя график зависимости тока от частоты, определите полуширину резонансной кривой так, как показано на рисунке 3.
Рассчитайте добротность колебательного контура по формуле:
.
Значение добротности запишите в отчет.