![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
В состоянии резонанса угол сдвига фаз
В линейной электрической цепи режим резонанса можно получить путем изменения частоты f питающего напряжения u(t) или величин параметров элементов L и С; а в разветвлённой цепи, еще и сопротивления R. В данной работе исследуют контур с последовательным соединением элементов R, L и С (рис. 6.1). Рис. 1. Принципиальная схема цепи
На частоте резонанса
откуда
Величина имеет размерность сопротивления и носит название характеристического (волнового) сопротивления контура. Резонансные свойства контура на частоте резонанса
При резонансе напряжение на входе контура Ток при резонансе достигает наибольшего значения
Зависимости XL(f); XС(f); Х(f) = XL (f)-XС(f); называются частотными характеристиками цепи (контура). Пример частотных характеристик приведен на рис. 2.
Рис. 2. Частотные характеристики: 1 - XL(f); 2 - XС(f); 3 - Х(f) = XL (f)-XС(f).
Зависимость Зависимости от частоты амплитудных или действующих значений тока I(f) и напряжений UR(f), UL(f), UC(f) называются амплитудно-частными характеристиками (АЧХ). Пример АЧХ приведен на рис. 3.
Рис. 3. Амплитудно-частотная характеристика.
Диапазон частот, при которых выполняется отношение
называется полосой пропускания. Записанное выше отношение выполняется точно на частотах f1 и f2, где |Х(f)| = R. На частоте f1 меньшей f0 угол сдвига фаз Полоса пропускания характеризует избирательные частотные свойства контура
Выполнение условий
Содержание и порядок выполнения работы Схема исследуемой электрической цепи представлена на рис. 1П. Источником синусоидального напряжения является модуль ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР. В работе используют измерительные приборы из блоков ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗЫ и МОДУЛЬ МУЛЬТИМЕТРОВ. Пассивные элементы электрической схемы выбирают из блока МОДУЛЬ РЕАКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ. Активное сопротивление RK катушки измеряют мультиметром. Рекомендуемые величины индуктивности катушки и емкости конденсатора представлены в табл. 6.1. Таблица 6.1
Рис. 1П. Функциональная схема цепи
· Установить заданные преподавателем величины индуктивности L катушки и емкости С конденсатора. Измерить мультиметром активное сопротивление RK катушки. Для измерения активного сопротивления RK катушки нужно установить в МОДУЛЕ РЕАКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ выбранное значение индуктивности, переключить мультиметр в режим измерения сопротивления (W) и подключить его провода к катушке. Записать эти значения в протокол измерений. После измерения сопротивления переключить мультиметр в режим измерения переменного напряжения. · Собрать электрическую цепь по функциональной схеме, приведенной на рис. 1П. Тумблер SA2 модуля ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗЫ установить в положе · Проверить собранную электрическую цепь в присутствии преподавателя. До проверки преподавателем включать цепь категорически ЗАПРЕЩАЕТСЯ. · Выполнить предварительные расчеты, указанные в протоколе измерений. · Включить автоматический выключатель QF блока МОДУЛЬ ПИТАНИЯ и тумблер Сеть модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР. Переключатель Форма установить в положение ~. · Регулятором Амплитуда установить величину действующего значения напряжения U= 5...7 В. Напряжение U поддерживать в работе неизменным. Регулятором Частота установить на выходе модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР частоту f0 (при определении частоты генератора показания частотомера не нужно умножать на множитель диапазона). Убедиться, что угол · Измерить на частоте f0 действующие значения тока i; напряжений и, и к, ис; активную мощность Р и угол · Уменьшая частоту, определить частоту f1 — нижнюю граничную частоту полосы пропускания. На этой частоте · Измерить на частоте f1 действующее значение тока i; напряжений и, и к, ис; активную мощность Р и угол · Увеличивая частоту, определить частоту f2 - верхнюю граничную частоту полосы пропускания. На этой частоте · Измерить на частоте f2 действующее значение тока i; напряжений и, и к, ис; активную мощность Р и угол · Изменяя частоту, заполнить остальные строки в табл. 1П. · Выполнить предварительные расчеты, указанные в протоколе измерений. · Протокол измерений утвердить у преподавателя. · Выключить тумблер Сеть модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР и автоматический выключатель QF модуля питания. Разобрать цепь, прибрать рабочее место.
|