Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Volkov_Labs.pdf
Скачиваний:
27
Добавлен:
05.06.2015
Размер:
284.4 Кб
Скачать

Лабораторная работа № 3

Резонанс напряжений в последовательной RLC цепи

Цель работы: экспериментальное исследование частотных свойств последовательной RLC цепи.

Оборудование, используемое в работе:

персональный компьютер с программой «Electronics Workbench»;

RLC устройство;

генератор напряжения синусоидальной формы;

вольтметр;

фазометр.

Исследуемая схема и исходные данные

E(t) = Emsinwt

E = 5....15 В

R = 390 Ом

Рис.1.

Исходные данные (рис.1) по вариантам заданий приведены в табл.1.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

 

 

 

 

Таблица 1

Номер

 

L, мГ

RL, Ом

C, мкФ

варианта

 

 

 

 

1

11

12

0,013

2

53

31

0,013

3

39

32

0,013

4

23

18

0,0075

5

48

30

0,015

6

43

33

0,013

7

62

35

0,013

 

 

 

 

Окончание

 

 

 

 

 

Номер

 

L, мГ

RL, Ом

C, мкФ

варианта

 

 

 

 

8

 

50

32

0,012

9

 

45

29

0,013

10

 

53

70

0,013

11

 

7

10

0,013

Сведения к расчетному заданию

1. Рассчитать и построить амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) I(F), UR(F), UC(F), UL(F) и фазочастотную характеристику (ФЧХ):

рассчитать резонансную частоту (FO); частоту (FL), на которой напряжение UL достигает максимума; частоту (FC), на которой напряжение UC достигает максимума;

привести расчетные формулы для вычисления

действующих значений тока (I), напряжений (UR, UL, UC) и угла сдвига фаз между током и напряжением, приложенным к цепи;

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

задав не менее девяти значений частоты (включая

FO, FL, FC) в диапазоне от 1 до 30 кГц, рассчитать значения сопротивлений (XL, XC, X, Z), тока (I), напряжений (UR, UL, UC) и сдвига фаз между током и напряжением генератора. Результаты расчетов занести в форму табл.2. По результатам расчетов построить АЧХ и ФЧХ.

 

 

 

 

 

 

 

Форма табл.2

 

Параметр

 

Значение параметра на частоте F, кГц

 

F, кГц

1

FC =

 

 

FO =

 

 

FL =

30

 

XL, Ом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X C, Ом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X, Ом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z, Ом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I, A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

UR, В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

UL, В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

UC, В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Угол,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

град.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Рассчитать волновое сопротивление и добротность резонансного контура.

3.Построить векторную диаграмму тока и напряжений при резонансе.

4.Проверить результаты расчетов на персональном компьютере с помощью системы схемотехнического моделирования «Electronics Workbench». Проверку выполнить по схеме рис.2:

ввести в виртуальную схему значения элементов варианта задания;

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

установить «активный режим» и произвести

измерения

АЧХ

и ФЧХ.

 

Рис.2.

Сравнить результаты измерений на компьютере с графическими построениями расчетного задания.

5. Произвести моделирование (изменение) величин R, L, C и

исследовать характер изменения добротности и значений резонансных частот.

Лабораторное задание и методика выполнения работы на лабораторном стенде

Проверить соответствие состава рабочего места компьютерной схеме и варианту задания. Снять экспериментально АЧХ и ФЧХ. Результаты измерений по

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

ходу выполнения задания наносить на расчетные графические построения АЧХ и ФЧХ (форма табл.2). Сравнить результаты расчетов и измерений.

Контрольные вопросы

1.Что такое резонанс напряжений? В какой цепи он наблюдается?

2.Какой вид имеет векторная диаграмма токов и напряжений при резонансе?

3.Что такое основная резонансная частота и частные резонансные частоты и на каких элементах они имеют место?

4.Что такое волновое сопротивление и добротность резонансного контура? Какими соотношениями они выражаются?

5.Как изменится вид АЧХ тока при изменении активного сопротивления?

6.Что нужно сделать, чтобы изменить полосу пропускания контура?

7.По каким показаниям вольтметра и фазометра определяется состояние резонанса? Какое из этих измерений является более точным и почему?

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]