Подготовка к выполнению лабораторной работы. 2.1. Данные элементов схемы (рис

 

2.1. Данные элементов схемы (рис. 9):

В; L = мГн; С = нФ; Ом, где N _гр – последняя цифра номера группы, N _ст – номер лабораторного макета (стенда).

Для схемы последовательного контура (рис. 9) в соответствии с данными своего варианта определить:

– резонансную частоту , ;

– характеристическое сопротивление контура r;

– добротность контура Q;

– абсолютную полосу пропускания контура ,

– сопротивление контура на частоте резонанса ;

 

 

Рис. 9

 

– – напряжение на выходе контура на частоте резонанса ;

– – напряжения на резисторе и конденсаторе на частоте резонанса .

Результаты предварительного расчета контура для резонансной частоты записать в таблицу 9.

 

 

Таблица 9

		r	Q
рад/с	Гц	Ом	–	Гц	Ом	В	В	В

 

Рассчитать частотную характеристику выходного напряжения последовательного контура на частотах , , , , f = 0 и f = 30 кГц (см. Указания). Результаты расчета записать в таблицу 10. На этих же частотах рассчитать фазу полного сопротивления . По результатам расчета в масштабе построить графики , в диапазоне частот 0 ¸ . Построить качественно (без расчета) ожидаемые графики , .

Указания. Напряжение на катушке индуктивности на любой частоте в пределах полосы пропускания может быть рассчитано по приближенной формуле:

,

где – обобщенная расстройка. Тогда на частоте: ; .

Фаза сопротивления последовательного контура определяется:

.

Таблица 10

f, кГц
, В ()	Рассч.
Измер.
, °	Рассч.
Измер.
, В	Измер.
, В	Измер.
, В (с нагр.)	Измер.

Экспериментальная часть

 

3.1. Исследование последовательного контура.

– Собрать схему (рис. 9). Для измерения напряжений , , параллельно каждому элементу включить вольтметры (режим работы «AC» – переменный ток, внутреннее сопротивление = 100 МОм).

– Установить заданные значения R, L, C, напряжение источника E.

– Устанавливая значения частоты f источника (см. таблицу 10) в диапазоне рассчитанных частот, измерить и записать в таблицу 10 значения напряжений , , на элементах схемы.

– Значения фазы полного сопротивления для рассчитанных частот измерить с помощью измерительной линейки прибора «Bode Plotter» (схема подключения изображена на рис. 10). Установить в приборе режим измерения фазы «PHASE»; линейную развертку по вертикали (LIN) с масштабом: min – –135°; max – +135°; линейную развертку по горизонтали (LIN) с масштабом: min – 0,1 мГц; max – 30 кГц. Результаты измерения записать в таблицу 10.

– По результатам измерений построить в масштабе графики , совместив их с расчетными графиками (например, другим цветом).

 

 

Рис. 10

 

– Параллельно катушке индуктивности подключить сопротивление нагрузки = 5 кОм и исследовать зависимость , данные измерений записать в таблицу 10. По результатам измерений построить график.

 

Требования к отчету

 

В отчете должны быть приведены требуемые расчеты, таблицы расчетов и измерений, расчетные и экспериментальные графики, построенные совместно или раздельно, но в одном масштабе, выводы по работе.

 

Контрольные вопросы

 

5.1. Объяснить вид частотных характеристик последовательного контура.

5.2. Как влияет добротность контура на его избирательные свойства.

5.3. Почему резонанс в последовательном контуре называется резонансом напряжений? Условие резонанса.

5.4. Почему последовательный контур должен работать с источником напряжения?

5.5. Как влияют нагрузка и внутреннее сопротивление генератора на резонансные свойства последовательного контура?

5.6. Применение последовательного контура как избирательной системы.

 

 

Лабораторная работа 5

«ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ первого порядка»

1. Цель работы: исследование переходных процессов в электрических цепях с одним реактивным элементом.