Объект и средства исследования
Схема лабораторной установки приведена на рис. 10.1. Первичный контур собран на элементах C1, Lк , Rк , вторичный контур – на элементах R2, C2 и Lк1 , Rк1 (Lк2 , Rк2 ; Lк3 , Rк3). В зависимости от положения переключателя связи T2 во вторичном контуре последовательно с элементами R2 , C2 включается одна из катушек: Lк1 , Rк1 ; Lк2 , Rк2 ; Lк3 , Rк3. Каждая из катушек магнитно связана с Lк , Rк. Параметры катушек практически одинаковы. Степень связи катушек (критическая, больше или меньше критической) указана на схеме рис. 10.1.
Рис. 10.1
Рабочее задание
1. Подключить генератор синусоидальных сигналов на вход вторичного контура (гнезда Г7–Г8, причем нулевой зажим генератора – к гнезду Г7), переключатель связи T2 установить в положение «2» (k = kкр). Первичный контур разомкнуть. Установить на входе генератора напряжение Uвх = 3 В и настроить вторичный контур в резонанс напряжений по максимуму напряжения на R2 , изменяя частоту генератора сначала ручкой грубой регулировки частоты, а затем плавной. Убедиться в существовании резонанса с помощью двухлучевого осциллографа (см. лабораторную работу № 8, п.2).
2. Настроить в резонанс первичный контур, для чего подключить генератор к входу первого контура (гнезда Г1–Г2, причем нулевой зажим генератора – к гнезду Г2); вторичный контур должен быть разомкнут. Не изменяя частоты f0 генератора, с помощью переменной емкости C1 настроить первый контур в резонанс по максимуму напряжения на резисторе R1. В дальнейшем C1 не изменять!
3.
Снять нормированную амплитудно-частотную
характеристику вторичного тока
при критическом коэффициенте связи,
где
,
а
.
Для этого генератор синусоидальных сигналов подключить к входу первичного контура и установить Uвх = 3 В. Цепь вторичного контура при этом должна быть замкнута. Изменяя частоту генератора f вверх и вниз от резонансной f0 , измерить напряжение на R2 и заполнить табл. 10.1.
Т а б л и ц а 10.1
Частотная характеристика при k = kкр (f0 = ; UR20 = )
|
f, Гц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f / f0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
UR2, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
UR2 / UR20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.
Установить переключатель связи T2 в
положение «3» k
< kкр
и снять амплитудно-частотную характеристику
при этом коэффициенте связи. Данные
занести в табл. 10.2, которая должна быть
аналогична табл.10.1.
5.
Установить переключатель связи T2 в
положение «1» k
> kкр
и снять амплитудно-частотную
характеристику
при этом коэффициенте связи, для чего:
а) определить экспериментально частоты f10 и f20, на которых ток вторичного контура I2 (или напряжение на R2) принимает максимальное значение (т.е. частоты максимумов двугорбой характеристики);
б) определить экспериментально частоты f1 и f2, на которых I2 ≈ 0.1 I20 (или U2 ≈ 0.1UR20);
в) в диапазоне частот f1… f2 снять характеристики, обратив особое внимание на частоты f0, f10 и f20. Результаты измерений занести в табл.10.3, аналогичную табл. 10.1.
6.
Построить на одном графике нормированные
амплитудно-частотные характеристики
приk
= kкр,
k
< kкр,
k
> kкр.
По построенным графикам для всех трех
случаев определить полосу пропускания
связанных контуров.
7.* Определить значение критического коэффициента связи, для чего переключатель связи T2 установить в положение «2» k = kкр, и на резонансной частоте первичной цепи (при разомкнутой вторичной) измерить напряжения на катушках гнезда (Г3–Г4 и Г5–Г6 соответственно).