Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

отчет 4 электро лаб

.doc
Скачиваний:
13
Добавлен:
02.04.2015
Размер:
482.82 Кб
Скачать

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

Группа ГГ-10-1, ГГ-10-2

Студенты: Чернышева Евгения, Маркелов Антон, Волкова Екатерина

Резонанс напряжений

Цель работы – изучение особенностей цепи с последовательно соединенными элементами R, L, C, экспериментальное исследование резонансных характеристик последовательного контура, определение добротности контура.

Программа работы

  1. Определение тока цепи и напряжений на отдельных элементах на различных частотах.

  2. Определение резонансного значения o , характеристического сопротивления  и добротности Q последовательного контура.

  3. Экспериментальное исследование резонансных характеристик последовательного контура.

  4. Определение добротности по опытным данным.

Общие сведения

Идеальное активное сопротивление от частоты не зависит.

R = const

Индуктивное сопротивление линейно зависит от частоты

XL = jL

Емкостное сопротивление зависит от частоты по гиперболическому закону

XС = -j

Резонанс напряжений в цепях переменного тока.

Ток в цепи может быть определен по закону Ома в комплексной форме

Модуль тока определяется выражением

.

Знаменатель данного выражения есть комплексное сопротивление, модуль которого зависит от частоты. При достижении некоторой частоты о реактивная составляющая сопротивления исчезает, модуль сопротивления становится минимальным, ток в данной схеме возрастает до максимального значения, при этом вектор тока совпадет с вектором напряжения.

, ,, = 0.

Такое явление называется резонансом напряжений, т.к. при больших токах напряжение на элементах схемы могут достигать больших значений.

, , ,

- волновое сопротивление контура.

Отношение напряжения на индуктивности или емкости к напряжению на входе в режиме резонанса называется добротностью контура.

Добротность контура в лучших катушках индуктивности может достигать сотен единиц.

При  R напряжение на индуктивности (или емкости) может быть гораздо больше напряжения на входе, что широко используется в радиотехнике.

Напряжения на индуктивности и емкости при резонансе равны по величине, противоположны по фазе и в Q раз больше входного напряжения.

Величина Q = /R называется добротностью контура, а  = XL = XC характеристическим или волновым сопротивлением контура.

Порядок выполнения работы

  1. Собрать схему на рис.1.

Рис.1.

Таблица 1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

f Гц

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

U B

4

4

4

4

4

4

4

4

4

I A

1,04 мА

2,27 мА

4,3 мА

8,6 мА

17,8

12,8мА

7,6мА

5,5 мА

4,3 мА

P Вт

295,5 мкВт

1,11 мВт

3,9 мВт

14,7 мВт

68,6 мВт

35,3мВт

12,8 мВт

6,73 мВт

4,28 мВт

 град

-85

-83

-76

-63

-18

47

65

72

75

Uk B

4

4,5

5,6

8,4

13,6

8,4

4,3

2,75

1,91

Uc B

241 мВ

0,79

2,03

5,2

14

11,3

7,9

6,4

5,6

Рассчитать

Z Ом

3486,15

1762,11

930,23

465,12

224,72

312,5

526,31

727,27

930,23

Zk Ом

3846,15

1982,38

1302,32

976,74

764,04

656,25

565,79

500

444,19

Rk Ом

273,21

215,41

210,92

198,76

216,51

215,45

221,61

222,48

231,48

XL Ом

3845,99

1970,3

1284,95

955.7

732, 8

619,77

519,98

448,01

379,18

L Гн

3,062

0,784

0,341

0,19

0,117

0, 082

0,059

0,045

0,033

XС Ом

231,73

348,02

472,09

604,65

786,52

882,81

1039,47

1163,64

1302,32

С мкФ

3,436

1,144

0,562

0,329

0,202

0,15

0.109

0,085

0,068

Определить резонансную частоту, волновое сопротивление и добротность исследуемого контура

Расчетные формулы

; ; ; ; ; ; мкФ

; ;

Вывод:

В данной лабораторной работе были экспериментально исследованы резонансные характеристики последовательного контура, были определены резонансная частота, волновое сопротивление и добротность контура. Построены графики зависимостей Z = f() , I = f() ,  = f() , UL = f() , UC = f().

7