Краткие методические указания по работе с модульным учебным комплексом по электротехнике МУК-ЭТ, страница 4

3.  Из имеющихся на стенде постоянных (R1¸R2) и переменного сопротивления R составьте сопротивления Rp=Rоб, необходимые для получения нужного значения a (расчетное значение, полученное в п.1). Измерьте напряжение на выходе U2 и на резисторе Up. С помощью осциллографа измерьте фазовый сдвиг между U1 и U2. Сравните его с расчетным.

4.  По данным п.3 рассчитайте I, z, x, xк, Lк, y1, y2, a.

Для расчетов можно использовать формулы:

-  ток в схеме ;

-  модуль полного сопротивления ;

-  входное реактивное сопротивление ;

-  угол сдвига фаз между I и U1: ;

-  угол сдвига фаз между I и U2: ;

-  угол a=y1-y2.

5.  Для одного из значений a постройте топографическую диаграмму по снятым данным.

6.  По опытным данным постройте круговую диаграмму напряжения U2.

Рис. 6.1.

Лабораторная работа №7

Исследование последовательного колебательного контура

Цель работы: Произвести экспериментальное исследование частотных характеристик последовательного колебательного контура. Изучить влияние добротности контура на его характеристики.

Рабочее задание

1.  Соберите последовательный колебательный контур по схеме рис. 7.1, включив вначале конденсатор С1 с малой емкостью. Установите напряжение на входе звукового генератора U12=3 В. Изменяя частоту генератора, добейтесь резонанса (по максимальному значению напряжения U23=UR на резисторе R). Подключив первый канал осциллографа к входу цепи, а второй – к резистору R (наблюдается кривая тока), убедитесь в существовании резонанса (кривая U12 и UR должны совпадать по фазе). Запишите полученную резонансную частоту fo.

2.  При резонансе проверьте вновь U12=3 В и с помощью вольтметра измерьте напряжение на резисторе UR, на конденсаторе Uс=U14 и напряжения U24.

3.  По результатам опыта, с помощью построенной в масштабе векторной диаграммы, вычислите основные параметры и характеристики контура:

-  напряжение на катушке URк;

-  силу тока при резонансе I0;

-  реактивное сопротивление конденсатора Xc;

-  активное сопротивление катушки Rк;

-  индуктивность катушки L;

-  емкость конденсатора C1;

-  добротность контура Q;

-  характеристическое сопротивления r.

При этом следует использовать формулу:

.

Так как при резонансе UL=UC, то

, откуда и определяется напряжение URк на собственном сопротивлении катушки.

4.  Снимите амплитудно-частотные характеристику контура I(f), для чего экспериментально определите частоты, на которых значение тока в контуре »0.1×I0 (или напряжение UR»0.1×UR0), где I0 и UR0 – ток и напряжение на R при резонансе. В полученном диапазоне частот следует снять 8…10 точек частотной характеристики. Напряжение на входе контура при изменении частоты поддерживать постоянным. Результаты запишите в таблицу.

5.  Измените значение емкости контура, заменив конденсатор С1 на С3. Настройте контур в резонанс, повторите пп. 1,4.

6.  Постройте на одном графике частотные характеристики обоих контуров. Оцените по графикам добротности: , где  - относительное значение полосы пропускания контура.

Рис. 7.1.

Сделайте вывод о влиянии добротности контура на его частотные характеристики.

Лабораторная работа №8

Исследование параллельного колебательного контура

Цель работы: Произвести экспериментальные исследования частотных характеристик параллельного колебательного контура. Изучить влияние нагрузки на характеристики контура.

Рабочее задание

1.  Соберите параллельный колебательный контур по схеме Рис. 8.1.

Включите в контур конденсатор С3. Установите входное напряжение контура   Uвх=U12»3В.

2.  Изменяя частоту генератора, добейтесь резонанса по условию минимума напряжения на резисторе R. Подключите первый канал осциллографа ко входу цепи, а второй к резистору R (наблюдается кривая тока в неразветвленной части цепи) и убедитесь в существовании резонанса (кривые Uвх и UR должны совпадать по фазе). Запишите полученную резонансную частоту f0.

3.  При резонансе проверьте, что Uвх @ 3 В. Измерьте напряжения UK = U13 и UR = U2 3. Измерьте силу тока IL при резонансе.

4.  По результатам опыта вычислите основные параметры контура: