Практическая часть
Задание №1: Исследовать явления резонанса в электрических цепях.
Цель работы: Определить параметры колебательного контура резонансным методом.
Приборы и оборудование: набор элементов R, L, C (встроены в стенд), генератор сигналов низкочастотный Г3-117, вольтметр В7-26, кабели, соединительные проводники.
Порядок выполнения работы:
-
Включить вольтметр В7-26 и установить его в режим измерения переменных напряжений «». Выполнить прогрев прибора в течении 15 мин. Включить прибор на предел 1В и, временно соединив между собой входы вольтметра, выполнить установку нуля «>0<» (регулятор «» установить в среднее положение, а затем регулятором «» добиться, чтобы вольтметр показывал 0В). При измерении пользуются пределами 1В, 3В, 10В, 30В, 100В.
-
Собрать электрическую цепь для исследования последовательного резонанса. Установить выходное напряжение генератора UГ=5В.
Рисунок 1 – Схема установки для исследования последовательного резонанса
Рисунок 2 – Расчетная схема замещения последовательного колебательного контура. Схема учитывает активное сопротивление катушки (RL=0.8Ом) и выходное внутреннее сопротивление генератора (RГ=1Ом).
-
Снять зависимость напряжения на емкости UС от частоты генератора. Зависимость снимается в диапазоне частот 15-40кГц, с шагом примерно в 2кГц. Необходимо как можно точнее определить резонансную частоту контура f0 (найти максимум напряжения UС с помощью ручки плавной подстройки частоты).
Поместим в матрицу N данные по исследованию последовательного колебательного контура. Колонка 0 содержит частоту (кГц), колонка 1 напряжение на емкости (В).
-
Определить значение добротности колебательного контура Q=UC/UГ при fГ=f0 (т.е. на резонансе).
-
Определить значения L и C.
Зададим значение резонансной частоты и суммарного сопротивления цепи
-
Собрать схему для исследования параллельного резонанса.
Рисунок 3 – Схема для исследования параллельного резонанса
Рисунок 4 – Расчетная схема замещения параллельного резонансного кон-
тура. Схема учитывает активное сопротивление катушки (RL=4.7Ом), вы-
ходным внутренним сопротивлением генератора (RГ=1Ом) можно пренеб-
речь, поскольку оно включается последовательно с резистором R=4.85кОм, который имеет гораздо более высокое сопротивление.
-
Собрать электрическую цепь для исследования параллельного резонанса. Установить выходное напряжение генератора UГ=5В.
-
Снять зависимость напряжения на резисторе UR от частоты генератора.
Зависимость снимается в диапазоне частот 10-20кГц, с шагом примерно в 500Гц.
-
Определить значение индуктивности L в параллельном контуре:
Колонка 0 содержит частоту, колонка 1 напряжение на резисторе.
Зададим значение резонансной частоты:
Определим величину индуктивности:
Задание №2: Исследование механического резонанса.
Цель работы: Определить параметры эквивалентной схемы замещения пьезорезонатора.
Приборы и оборудование: пьезорезонатор (встроен в стенд), генератор сигналов низкочастотный Г3-117, вольтметр В7-26, кабели, соединительные проводники.