Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники

Кафедра теоретических основ электротехники

Отчёт по лабораторной работе №4

ПО ТЕМЕ: “ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЗОНАНСА В ОДИНОЧНЫХ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ КОНТУРАХ”

Выполнил:

Студент группы 851003

Куликов С.С.

Проверил:

Преподаватель

Коваленко В.М.

Минск, 1999

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Экспериментально исследовать частотные и резонансные характеристики последовательного контура, влияние активного сопротивления на вид резонансных кривых. Ознакомиться с настройкой последовательного контура на резонанс с помощью ёмкости.

2. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР

Рис. 1. Схема цепи

Таблица-1 (“Исходные данные”)

U, В rk, Ом Lk, Гн C, мкФ W, витков 3,0 35 0,25 5 2400

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ

Определение угловой частоты:

Определение циклической частоты:

Определение характеристического сопротивления:

Определение добротности:

 ;

Резонансная характеристика тока:

;

Величина тока при резонансе:

Рис. 2. Резонансная кривая тока.

Частотная характеристика напряжения на ёмкости:

;

Резонансная частота напряжения на ёмкости:

Напряжение на конденсаторе при резонансе:

;

Частотная характеристика напряжения на индуктивности:

;

Резонансная частота напряжения на индуктивности:

Напряжение на индуктивности при резонансе:

Полное сопротивление контура:

Рис. 3. Резонансные кривые напряжений на ёмкости и индуктивности

4. ПРАКТИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ

Рис.4. Схема

Таблица 2.

Зависимость тока и напряжений на индуктивности и ёмкости от частоты при r1=0

f0, Гц 50 70 90 110 120 130 140 I(f), мА 6 9 15 27 36 57 85 UC(f), B 3,5 3,9 4,5 6,5 9,3 14,3 20,1 UL(f), B 0,5 0,9 1,6 3,9 6,3 11,2 19,7 f0, Гц 150 170 190 210 230 270 300 I(f),мА 77 40 25 19 15 10 8 UC(f),B 16,7 8,2 4,2 3,1 2,1 1,2 0,7 UL(f),B 14,3 12,1 7,1 6,1 4,9 4,1 3,9

Таблица 3.

Зависимости тока и напряжений на индуктивности и ёмкости от частоты при r1<>0

f0, Гц 50 70 90 110 120 130 140 I(f), мА 5 8 14 23 31 41 49 UC(f), B 3,4 3,8 4,8 7,1 8,1 10,1 11,1 UL(f), B 0,4 0,8 1,9 4,9 5,7 8,3 10,1 f0, Гц 150 170 190 210 230 270 300 I(f),мА 46 30 20 16 13 9 7,9 UC(f),B 9,7 5,6 3,5 2,4 1,8 1,1 0,6 UL(f),B 9,9 7,9 6,2 5,2 4,7 4,0 3,8

Частотные характеристики Xc(f), XL(f), ZK(f).

Реактивные сопротивления ёмкости и индуктивности и полное сопротивление цепи определяются по формулам:

Рис. 5. Зависимость реактивных сопротивлений элементов и полного сопротивления цепи от частоты.

Таблица 4.

Зависимость реактивных сопротивлений элементов и полного сопротивления цепи от частоты при r1=0.

f, Гц 50 70 90 110 120 130 140 XC(f), кОм 0,64 0,46 0,35 0,29 0,27 0,25 0,23 XL(f), кОм 0,07 0,11 0,14 0,17 0,19 0,20 0,22 Z(f), кОм 0,56 0,33 0,22 0,12 0,09 0,05 0,04 f, Гц 150 170 190 210 230 270 300 XC(f), кОм 0,21 0,19 0,17 0,15 0,14 0,12 0,11 XL(f), кОм 0,24 0,27 0,29 0,33 0,36 0,42 0,47 Z(f), кОм 0,04 0,09 0,14 0,18 0,23 0,30 0,37

Характеристическое сопротивление r.

Характеристическое сопротивление контура определяется по точке пересечения частотных характеристик на частоте 142 Гц. В точке пересечения реактивные сопротивления катушки индуктивности и ёмкости равны между собой и составляют примерно 210-220 Ом. ............