Отчет по лабораторной работе № 6
«Исследование резонанса в цепи
с последовательно соединенными элементами R, L, C»
Схема замещения исследуемой цепи представлена на рис. 1.
Рис. 1
Параметры цепи: L = мГн; С = мкФ; 
Ом.
Из протокола измерений: U = B; 
= Гц;
= Ом; 
= ; 
Гц.
Экспериментальные данные из протокола измерений представлены в табл. 1.
Таблица 1
|  , мA
| Uк, B | UC, B | j, град | Р, Вт | UR, B | UL, B | Q, ВА | S, ВА | Примечания |
|
| ||||||||||
| ||||||||||
| | ||||||||||
Расчет частотных характеристик
Напряжения на активном и реактивном сопротивлении катушки соответственно равны: 
и 
. Реактивная и полная мощности определяются, как 
и 
. Результаты расчета этих зависимостей внесены в табл. 1.
|
|
|
По данным табл. 1 на рис. 2 в относительных единицах частоты 
построены АЧХ: 
, 
, 
; на рис. 3 построены зависимости: 
, 
, 
, 
.
Рис. 2
Рис. 3
Из графиков рис. 2 определяем:
добротность 
;
граничные частоты: 
= Гц, 
= Гц;
полоса пропускания контура 
= Гц.
Проверяем выполнение отношения: = Гц.
Из графиков рис. 3 определяем:
граничные частоты: = Гц, = Гц;
полоса пропускания контура = Гц.
Добротность: 
= .
По данным табл. 1 рассчитываем частотные характеристики:
полное сопротивление 
;
эквивалентное активное сопротивление 
;
эквивалентное индуктивное сопротивление 
;
эквивалентное емкостное сопротивление 
;
эквивалентное реактивное сопротивление 
;
угол сдвига фаз 
.
Результаты расчета 
; 
; 
в относительных единицах частоты представлены в табл. 2.
Таблица 2
| f, Гц | n | 
|  R
| 
| 
| 
|  , град
|
По данным табл. 2 на рис. 4 построены частные характеристики 
в зависимости от относительной частоты n.
|
|
|
Рис. 4
Из графиков рис. 4 определяем:
на частоте 
: 
= , 
= ;
на частоте 
: 
= , 
= .
По данным табл. 1 на рис. 5 для частот f1, f0 и f2 построены векторные диаграммы тока и напряжений в масштабах: 
В 
см; 
= мА см.
| f1 | f0 | f2 |
|
|
|
Рис. 5
Работу выполнил: ___________________________________
Работу принял: _____________________________________
Лабораторная работа № 7
Резонансные характеристики цепи
с последовательно соединенными элементами R, L, C
Целью работы является исследование резонансных явлений и резонансных характеристик электрической цепи, содержащей элементы R, L, C.
Общие сведения
В работе исследуются резонансные характеристики в цепи по схеме рис. 7.1. Резонансными характеристиками называют зависимости от величины емкости С действующих значений тока
|
|
|
и напряжений 
; 
; 
. Также к резонансным характеристикам относятся зависимости активной 
, реактивной 
, полной 
мощностей и угла сдвига фаз
 .
Резонанс в цепи (рис. 7.1) достигается изменением величины емкости С конденсатора. При резонансе эквивалентное реактивное сопротивление цепи
  0.
Тогда резонансная емкость  .
|  Рис. 7.1
|
Напряжение на входе цепи 
, ток 
. В цепи имеет место резонанс напряжений 
. Отношение
определяет добротность контура.
Содержание и порядок выполнения работы
В лабораторной работе используют: источник синусоидального напряжения из модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР; измерительные приборы из блоков ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗЫ и МОДУЛЬ МУЛЬТИМЕТРОВ.
Пассивные элементы электрической схемы выбирают из блока МОДУЛЬ РЕАКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ. Активное сопротивление Rк катушки измеряют мультиметром. Опыты на частоте 
150 Гц выполняют с катушкой индуктивности 
50 мГн; на частоте 200 Гц – 20 или 30 мГн; на частоте 250 Гц – 20 мГн.
· Собрать электрическую цепь по схеме, приведенной на рис. 1П протокола измерений. ТумблерSA2 модуля ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗЫ установить в положение I2.
· Проверить собранную электрическую цепь в присутствии преподавателя.
|
|
|
· Установить в блоке МОДУЛЬ РЕАКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ назначенную преподавателем величину индуктивностикатушки 
. Включить мультиметр в режим измерения сопротивления. Измерить активное сопротивление Rк катушки. Записать значение Rк в протокол измерений. Включить мультиметр в режим измерения переменного напряжения.
· Для указанной преподавателем частоты f рассчитатьвеличину резонансной емкости С0. Установить в блоке МОДУЛЬ РЕАКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ величину емкости С, ближайшую к С0.
· Включить автоматический выключатель QF блока модуль питания и тумблер Сеть модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР. Переключатель Форма установить в положение 
. Регулятором Частота, установить на выходе модуля частоту f .
· Регулятором Амплитуда установить величину действующего значения напряжения U = 5–7 В. Напряжение U поддерживать неизменным при выполнении всех опытов.
· Убедиться, что угол примерно равен нулю. Записать значения , С и f в протокол измерений.
· Для указанных в табл. 1П протокола измерений величин емкости С измерить действующие значения тока i, напряжений uк, 
; активную мощность Р и угол j = yu – yi. Измеренные значения занести в табл. 1П.
· Протокол измерений утвердить у преподавателя.
· Выключить тумблер Сеть модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР и автоматический выключатель QF модуля питания.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 674; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!