Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Задание для экспериментальной работы
|
|
Задание на самостоятельную подготовку
1. Изучите раздел курса электротехники, посвященный резонансным явлениям в цепях переменного тока:
· условия возникновения резонанса напряжений (последовательного резонанса) и резонанса токов (параллельного резонанса) в цепях переменного тока;
· характер зависимости тока в цепи и напряжений на элементах цепи от частоты источника сигнала;
· понятие добротности и характеристического сопротивления резонансного контура.
2. Для заданного преподавателем варианта параметров последовательного колебательного контура (рис. 1, таблица 1) и ЭДС источника Е1=100В рассчитайте: fo - резонансную частоту электрической цепи, ρ – характеристическое сопротивление, Q – добротность; I1p – ток в цепи на резонансной частоте, U1p и U2p – значения напряжений на индуктивном элементе и конденсаторе на резонансной частоте, φ о, φ 1, φ 2– разность фаз ЭДС источника Е1 и тока I1 на резонансной частоте и на частотах, отличающихся от резонансной на ± 10%. Вычисленные значения fo, ρ, Q тока I1p, напряжений и фазовых углов занесите в строку «вычислено» таблицы 2.
Таблица 1
| № | L1(мГн) | С1(мкФ) | R1(Ом) |
| 2.7 | 0.06 |
Рисунок 1.
Задание для экспериментальной работы
1. Вариант электрической цепи.
 |
Рисунок 2.
2. Вычисление резонансной частоты.
3. Расчёт параметров таблицы 2.
Сила тока при условии резонанса 
:
Резонансное напряжение:
Добротность контура:
Расчёт углов сдвига фаз 
:
С помощью осциллографа измерием сдвиг фаз при резонансной частоте f0
т.к 
где 
время сдвига.
Подобным способом найдём сдвиги фаз φ 1иφ 2, установив частоту сигнала источника сначала на 10% меньше резонансной, а затем на 10% больше резонансной. Результаты измерений занесены в таблицу 2.
Векторные диаграммы тока и напряжений:
φ о=0
φ 1=53
φ 2=43
Таблица 2
| fo (кГц) | Q | I1p (А) | U1p (В) | U2p (В) | U3p (В) | φ о (град) | φ 1 (град) | φ 2 (град) | |
| Вычислено | 11, 3 | 5, 3 | 1, 76 | 70, 4 | - | - | - | ||
| Измерено | 12, 2 | - | 1, 754 | 367, 7 | 376, 4 | 70, 2 | 53 | 43 |
4. Зависимость амплитуды тока I1 в контуре от частоты напряжения источника Е1 и зависимость амплитуды напряжений на индуктивном элементе и конденсаторе (U1 и U2) от частоты напряжения источника.
Таблица 3
| Частота (относит. ед.) | 0.85fo | 0.9fo | 0.95fo | fo | 1.05fo | 1.1fo | 1.15fo |
| Частота(кГц) | 10, 37 | 10, 98 | 11, 59 | 12, 2 | 12, 81 | 13, 42 | 14, 03 |
| I1(A) | 0, 838 | 1, 107 | 1, 456 | 1, 754 | 1, 64 | 1, 32 | 1, 046 |
| U1(B) | 149, 3 | 208, 9 | 292, 1 | 367, 7 | 360, 8 | 304, 2 | 252, 1 |
| U2(B) | 211, 6 | 331, 5 | 376, 4 | 335, 4 | 257, 7 | 195, 4 | |
| U3(отн. ед.) | 33, 5 | 44, 3 | 58, 7 | 70, 2 | 65, 6 | 52, 8 | 41, 9 |
5. Схема электрической цепи с АЧХ.
Рисунок 3.
Перемещая визир вдоль графика АЧХ, измерим значения U3 для частот, заданных таблице 3 и занесём их в таблицу 4.
Таблица 4.
| Частота(кГц) | 10, 37 | 10, 98 | 11, 59 | 12, 2 | 12, 81 | 13, 42 | 14, 03 |
| U3 (m) |
Рисунок 4.
Контрольные вопросы
1. Укажите условия возникновения резонанса в последовательной L-C-R цепи.
2. В чем отличие резонанса токов от резонанса напряжений.
3. Как влияет реактивное сопротивление на ток в режиме резонанса?
4. Как изменится резонансная частота колебательного контура, если емкость увеличится в 4 раза.
5. По какому признаку можно судить о возникновении резонанса в электрической цепи?
6. К чему приводит изменение активного сопротивления электрической цепи при резонансе напряжений?
|