- •Резонансные свойства rlc-цепей
- •1. Свободные и вынужденные колебания в lc-цепях
- •1.1. Пассивные элементы линейных цепей
- •1.2. Представление величин, изменяющихся во времени по гармоническому закону
- •1.3. Пассивные элементы линейных цепей гармонического тока
- •1.3.1. Электродвижущая сила конденсатора
- •1.3.2. Электродвижущая сила катушки индуктивности
- •1.4. Затухание колебаний в реальных контурах
- •2. Последовательный колебательный контур
- •2.1. Условия резонанса в последовательном контуре
- •2.2. Резонанс напряжений в последовательномконтуре
- •2.3. Зависимости резонансного тока последовательного контура от частоты
- •2.4. Резонансная кривая последовательного контура
- •2.5. Полоса пропускания последовательного контура
- •2.6. Измерение добротности последовательного контура
- •3. Параллельный колебательный контур
- •3.1.Сопротивление параллельного контура при резонансе
- •3.2. Зависимость сопротивления параллельного контура от частоты
- •3.3. Понятие о резонансе токов и условия резонанса в параллельном контуре
- •3.4. Резонанс токов в идеальном и реальном параллельных контурах
- •3.5. Поведение резонансных характеристик параллельного контура при различных внутренних сопротивлениях генератора
- •3.6. Расширение полосы пропускания контура
- •3.7. Измерение добротности параллельного контура
- •Задания к лабораторной работе №5 «Последовательный колебательный контур»
- •Задания к лабораторной работе №6 «Параллельный колебательный контур»
Задания к лабораторной работе №6 «Параллельный колебательный контур»
1. Построить схему параллельного колебательного контура, используя программу моделирования электрофизических процессов ElectronicsWorkBench(рис.23). Рассчитать, какие параметры должны иметь элементы контураcрезонансной частотой= 200kHzи добротностью= 10 (принятьR1 =R2 =R). Значение Rдается преподавателем. Качественно проанализировать и начертить векторные диаграммы токов контура при,и,.
Рис.23. Схема для измерения параметров параллельного колебательного контура
2. Измерить и построить зависимости токов на элементах контура в диапазоне частот от 100 до 300kHz. Выбрать по 5 точек вблизи резонансной частоты и вдали от нее. Показать, что прина элементах контураLиCнаблюдается резонанс токов. Токи в ветвях контура можно определить по падениям напряжения на резисторахи.
3. Между общим выводом генератора и контуром включить резистор RПи использовать его для измерения тока контура. Измерить зависимостьи построить ее на графике. Из полученной зависимости найти резонансную частоту, полосу пропускания и добротность контура. Сравнить значение, найденное из графика, с расчетным и найденное значениеQс величиной. Объяснить различие между ними.
4. Измерить параметры реального параллельного колебательного контура.
Подключить генератор и осциллограф к колебательному контуру по схеме (рис.21). С целью повышения внутреннего сопротивления генератора последовательно с ним включен резистор с сопротивлением в несколько десятков кОм. Первый канал осциллографа измеряет напряжение на контуре, а второй канал измеряет напряжение генератора. Измеряя одновременно двухканальным осциллографом напряженияи, найдем резонансную частотуи резонансное сопротивление контура
.
5. По резонансному значению напряжения на контуре и его сопротивлению найти резонансный ток контура. Вычислить резонансное сопротивление конденсатора и катушки индуктивности и найти токи ветвей контура. По определению добротности параллельного контура найти ее значение через токи ветвей и контура.
6. Найти сопротивление потерь контура Rиз найденной добротности и резонансного реактивного сопротивления. Указать систематическую погрешность расчетов с учетом допусков величин погрешностей элементов.
1Напомним, что любое комплексное числоможно характеризовать его модулем и аргументом. Кроме того, его можно представить в тригонометрическомили в показательном виде.
2Действительно, если мы сопоставим приложенному напряжению комплексную величину, а возникающему току величину, то комплексная величина, соответствующая сопротивлениюRприбудет равна.
3Калашников А.М. Колебательные системы. Москва, 1992, 378 с.