Практическая часть

Резонанс напряжений

Вариант 16.

Индуктивность, L (мГн)	Емкость, С (мкФ)	Резистор, R (Ом)
43.3	0.036	1000

Задание 1

1. Измерить резонансную частоту f0 схемы (Рис.1.):

Изменяя частоту источника получить максимальную силу тока в цепи, при этом добиться равенства напряжений на конденсатор и индуктивности.

I_MAX= 25,5mA f₀ = 4010 Гц

Рис.1. Исследуемая схема, f=f₀

2. Измерить граничные частоты f₁, f₂ при электрическом токеI= = 18mА(Рис.2., Рис.3.)

f₁ = 2525 Гц f₂ = 2639 Гц

Полоса пропускания: f = f₂ – f₁ = 2639 –2525= 114 Гц

Рис.2. Исследуемая схема, f=f₁

Рис.3. Исследуемая схема, f=f₂

3. Ступенчато изменяя частоту f, найти максимальные значения напряжений на индуктивности (U_L,MAX–Рис.4) и конденсаторе (U_C,MAX– Рис.5)

U_C,MAX= 31.36В при f_C =3059Гц

U_L,MAX= 31.46В при f_L = 5227Гц

Рис.4. Исследуемая схема, при f=f_L

Рис.5. Исследуемая схема, при f=f_C

4. Измерить ток I и напряжение ur, ul,uc дополнительно при частотах 10 Гц, 10 кГц, 100 кГц. Ачх тока и напряжений (Рис. 6, Рис. 7)

f (кГц)	I(mA)	UR(V)	UL(V)	UC(V)
0.01	0.013	0	0	25.45
10	10.1	10.1	27.8	4.4
100	0.9	0.9	25.5	0.4

Рис.6 АЧХ напряжений

Рис. 7 АЧХ тока

5. Определить Добротность Q=U_L0/E = 1.1

6. Подклчить прибор Bode Plotter (Рис.8) , с установленными диапазонами (Рис.9). График ФЧХ (Рис.10)

Рис.8 Исследуемая схема с подключенным прибором Bode Plotter

Рис.9 Показания прибора Bode Plotter (Grad. ±90; частотный диапазон 10 кГц – 1 кГц)

Рис.10 ФЧХ

7. Расчетные и экспериментальные данные.

Параметр		f=100Гц	f=1кГц	fС	f1	f0	f2	fL	f=100 кГц
,Ом	Расч	30,27	302,7	1483	1241,1	1791,9	2633,5	2149,1	30,3 кОм
,Ом	Эксп	30,35	303,5 Ом	1505	1257,9	1812,1	2620,9	2147,9	30,3 кОм
, Ом	Расч	106 кОм	10,6 кОм	2166	2589,2	1793,2	1220,2	1495,2	106,2
, Ом	Эксп	105,9 кОм	10,6 кОм	2081	2596,3	1770,9	1200,9	1480	110,8
, Ом	Расч	106,1 кОм	10,41 кОм	1557,8	1943,6	1400	1989,3	1545,2	30,2 кОм
,В	Расч	10,3 мВ	1,05	34,3	22,9	46,1	47,7	50,1	36,1
, В	Эксп	10 мВ	1,1	34,8	23,3	46,6	47,4	50	36,1
, В	Расч	36,01	36,72	50,7	47,9	46,1	22,08	34,8	0,13
,В	Эксп	35,9	36,7	50,1	48,1	45,5	21,4	33,9	0,14
,В	Расч	0,47	4,84	32,4	25,9	36	25,34	32,6	1,67
, В	Эксп	0,47	4,85	32,6	26,1	35,9	24,9	32,1	1,65
, мА	Расч	339 мкА	3,5	23,1	18,5	25,7	18,1	23,3	1,19
,мА	Эксп	338 мкА	3,5	23	19	26	18	23	1,18
	Расч	-89,29°	-82,31°	-26,03°	-43,94°	-0,05°	45,29°	25,05°	87,39°
	Эксп	-89,2°	-82,2°	-26,07°	-43,9°	-0,01°	45,3°	25,1°	87,32°
	Расч	0,02	0,17	0,83	0,69	1	1,47	1,2	16,9

Резонанс токов.

Вариант 16

1. Собрать электрическую схему (Рис.11).

Рис. 11 Параллельная цепь с RLC-ветвями

2. Определить резонансную частоту f₀₁= 183 Гц

3. Рассчитать значение R, чтобы добротность Q была равна 1,2-1,5. (Q=I_L01/J=I_C01/J)

I_Rmax = 0.707 A

4. Δf=f₂-f₁=950-11.1= 938.9

5. f_L= 123 Гц

f_C=103 Гц

6. Построить АЧХ параметров при частотах 50-200 Гц.

Измерить ФЧХ фазометром Bode Plotter. Диапазон частот 1 Гц – 20 кГц, ±90°

7. Построить графики частотных зависимостей b_L(f) и b_С(f)

8. Результаты экспериментальных и расчетных данных:

Параметр		f=10Гц	fС	f1	f0	f2	fL	f=1 кГц
Uab	Расч	4,21В	22,073В	8,9В	22,156В	8,96В	22,07В	4,794В
Uab	Эксп	4,21В	22,074В	8,78В	22,223В	8,97В	22,074В	4,793В
I0	Расч	1 А	1 А	1А	1 А	1А	1 А	1 А
IL	Расч	0,704А	0,434А	0,691А	0,54А	0,028А	0,365А	8,9мА
IL	Эксп	0,704А	0,434А	0,692А	0,506А	0,036А	0,365А	8,88мА
IC	Расч	5,5мА	0,364А	0,028А	0,54А	0,69А	0,434А	0,702А
IC	Эксп	0А	0,365А	0,026А	0,592А	0,692А	0,434А	0,702А
IR	Расч	0,11А	0,703А	0,245А	0,719А	0,248А	0,704А	0,139А
IR	Эксп	0,11А	0,704А	0,239А	0,707А	0,249А	0,704А	0,14А
bC	Расч	0,003См	0,0259См	0,006См	0,025См	0,139См	0,031См	0,25См
bL	Расч	0,318См	0,031См	0,141См	0,025См	0,0057См	0,0259См	0,0032См