10. Лабораторная работа № 13
ИССЛЕДОВАНИЕ СВЯЗАННЫХ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ КОНТУРОВ
Цель работы
Произвести экспериментальные исследования частотных характеристик и резонансных свойств колебательных контуров с трансформаторной связью при различных коэффициентах связи.
Объект и средства исследования
Схема лабораторной установки приведена на рис.11.1 лабораторной работы № 8. Первичный контур собран на элементах , , , вторичный контур - на элементах , и . В зависимости от положения переключателя связи во вторичном контуре последовательно с элементами и включается одна из катушек , или . Каждая из катушек магнитно связана с . Параметры катушек практически одинаковы. Степень связи катушек (критическая, больше или меньше критической) указана на схеме.
Рабочее задание
1. Подключить генератор синусоидальных сигналов на вход вторичного контура (гнёзда Г7-Г8, причём нулевой зажим генератора - к гнезду Г7), переключатель связи II установить в положение , а первичный контур разомкнуть. Установить на входе генератора напряжение 3 В и настроить вторичный контур в резонанс по максимуму напряжения на , 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 ко входу первого контура (гнёзда Г1-Г2, причём нулевой зажим генератора - к гнезду Г2); вторичный контур должен быть разомкнут. Не изменяя частоты генератора, с помощью переменной ёмкости настроить первый контур в резонанс (по максимуму напряжения на резисторе ). В дальнейшем не изменять!
3. Снять нормированную амплитудно-частотную характеристику вторичного тока при критическом коэффициенте связи, где , а .
Для этого генератор подключить ко входу первичного контура и установить 3 В, а цепь вторичного контура должна быть замкнута. Изменяя частоту генератора вверх и вниз от резонансной , измерить напряжение на и заполнить табл.13.1.
Таблица 13.1
Частотная характеристика при
, Гц |
|||||||||
, В |
|||||||||
4. Установить переключатель связи в положение и снять амплитудно-частотную характеристику при этом коэффициенте связи. Данные занести в табл.12.2, которая должна быть аналогична табл.13.1.
5. Установить переключатель связи в положение и снять амплитудно-частотную характеристику при этом коэффициенте связи, для чего:
а) определить экспериментально частоты и , на которых ток вторичного контура (или напряжение на ) принимает максимальное значение (т.е. частоты максимумов двугорбой характеристики);
б) определить экспериментально частоты и , на которых (или );
в) в диапазоне снять характеристики, обратив особое внимание на частоты , и . Результаты измерений занести в табл.13.3, аналогичную табл.13.1.
6. Построить на одном графике нормированные амплитудно-частотные характеристики при , , . По построенным графикам для всех трёх случаев определить полосу пропускания связанных контуров.
7. *) Определить значение критического коэффициента связи, для чего переключатель связи установить в положение , и на резонансной частоте первичной цепи (при разомкнутой вторичной) измерить напряжения на индуктивных катушках и .
__________________________
*) Выполняется факультативно в порядке учебно-исследовательской работы.
Методические указания и рекомендации
1. При снятии всех характеристик ёмкость не изменять, а напряжение на входе контура поддерживать постоянным.
2. Коэффициент связи при одинаковых параметрах катушек контура (), если пренебречь их активным сопротивлением, определяется по формуле
, где - напряжение на катушке разомкнутого вторичного контура;
- напряжение на катушке первичного контура.
Программа домашней подготовки к выполнению работы
1. По конспекту лекций и учебникам [1, § 3.4; 2, § 4.6, 4.7; 3, § 4.5] изучить раздел "Связанные колебательные контуры".
2. Заготовить бланк протокола с необходимыми схемами, таблицами и расчётными формулами для выполнения пп. 3, 4 и 5 задания.
Контрольные вопросы
1. Какие существуют виды связи в связанных колебательных контурах? Как записывается коэффициент связи для этих случаев?
2. Какие виды резонансов возникают в связанных контурах?
3. Начертите эквивалентную схему замещения системы связанных контуров, пользуясь понятиями вносимых сопротивлений.
4. Как осуществляется настройка связанных контуров на I и II частный резонанс?
5. Как осуществляется настройка связанных контуров на сложный резонанс?
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.