- •Резонанс напряжений в однофазной цепи переменного тока
- •Резонанс напряжений в однофазной цепи переменного тока
- •Оглавление
- •Введение
- •Лабораторная работа 2
- •4 .Частотные характеристики и полоса пропускания цепи
- •3. Используемые оборудования и приборы
- •4. Порядок выполнения работы
- •4.1. Расчетное (домашнее) задание
- •1.Провести расчет исследуемой цепи
- •4.2. Задание на эксперимент
- •5. Расчёт параметров цепи и анализ полученных результатов
- •6.Вопросы и задания для самопроверки
- •7. Содержание отчёта
- •8. Вопросы для допуска к работе
- •9. Литература
- •443086 Самара, Московское шоссе, 34.
- •443086 Самара, Московское шоссе, 34.
4.2. Задание на эксперимент
Задание 1 .
Собрать RLС - цепь (рис.4.1); R =100 Ом, С = 1мкФ и L = 40 мГн.
Подключить цепь к источнику переменного напряжения (к генератору синусоидальных сигналов). Включить питание стенда, включить программу «ВП ТОЭ».
Включить питание цепи и установить величину U = 5 В, или в соответствии с заданием.
Подбором величины добиться резонанса напряжений (по показаниям фазометра и амперметра). Показания приборов занести в Таблицу 2.
Измерить значения ,и, тока и фазу по показаниям виртуальных приборов, подключенных к измерительной цепи; занести их значения в Таблицу 2.
продолжить измерения в других частотах, взятых слева и справа от установленного значения резонансной частоты ( в каждой стороне не менее четырех), чтобы значения тока по показаниям амперметра соответствовало 0.7, 0.5, 0.3 и 0.1 от максимального. Результаты эксперимента записать в таблицу 2.
Зарисовать (распечатать) осциллограммы u(t) , тока i(t) и напряжений uL(t).
Задание 2.
Повторить задание 1 для других значений параметров цепи, указанной в Таблице1 .
Записать показания приборов для 3-4 значений частоты, меньшей резонансной и столько же - большей резонансной. Измеренные значения записать в таблицу 2.
Выключить питание стенда.
Таблица 2
№ п.п. или |
(A) |
( град ) |
(B) |
(B) |
(B) |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
Рис.5. Электрическая схема для исследования резонанса напряжения в цепи.
5. Расчёт параметров цепи и анализ полученных результатов
5.1. Используя параметры цепи (100 Ом , 40 mГн; 1.0 мкФ; var), а также данные измерения напряжений ,и, тока :
А) рассчитать, используя соотношения (1)(12), электрические величины и параметры (напряжения ,; сопротивления,) цепи и занести их в табл. 3;
Б) рассчитать добротность контура (см. строку 4, табл. 2), находящегося в резонансе,
,
где ;–характеристическое сопротивление контура при резонансе. Добротность (равная 1,54 в нашем случае) показывает, во сколько раз напряжение на ёмкостном (или индуктивном) элементе больше напряжения питанияцепи;
Таблица 3
№ оп. |
Установлено |
Исходные данные |
Расчетные значения параметров цепи | |||||||||||
, |
, |
, |
, |
, |
, |
, |
, |
, |
, |
, |
, |
, | ||
мкФ |
В |
А |
В |
В |
Вт |
В |
В |
Ом |
Ом |
Ом |
град |
| ||
1 |
Срн |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
2 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
3 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
4 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
5 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
6 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
7 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
8 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В) используя расчётные данные табл. 2, построить графики, подобные графикам, изображенным на рис. 5: и, выбрав соответствующие масштабы для тока, напряжений, угла сдвига фази сопротивлений;
Г) построить три векторные диаграммы напряжений (см. рис. 4): до резонанса по данным одного из п.п. 24 табл.2; после резонанса по данным одного из п.п. 6–8 табл. 2 и при резонансепо данным пункта 5 табл. 2;
Д) сравнить расчётные и экспериментальные данные (табл. 1 и табл. 2) и объяснить возможные расхождения между ними.