Исследование цепи с последовательным соединением R, L, C

Страницы работы

9 страниц (Word-файл)

Содержание работы

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОСИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

БАЛАКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИКИ, ТЕХНОЛОГИИ И УПРАВЛЕНИЯ

ФАКУЛЬТЕТ ИНЖЕНЕРНО – СТРОИТЕЛЬНЫЙ

КАФЕДРА «ОСНОВНАЯ ФИЗИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНИКА»

ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕПИ С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ

СОЕДИНЕНИЕМ R, L, C.

Выполнили :

Гр. УИТ – 21

Принял:

_______

«_____» ___________2008

Балаково 2008

Цель работы: экспериментальное исследование цепи синусоидального тока с последовательным соединением активного сопротивления, индуктивности и условий, при которых наступает резонанс напряжений, определение параметров схемы резонансным методом

Чертеж

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.

Задание 1

Собрали, изображенную схему. Включили с помощью тумблера конденсатор с заданной емкостью 4 мкФ. Установили на выходе генератора напряжение 5-2 В.  Изменяя частоту генератора, получили резонанс напряжений. НапряжениеUr должно быть максимальным. Проверим правильность настройки резонансного режима, замерив напряжение на катушке индуктивности Uk  и конденсатор Uc.Результаты настройки записали в таблицу 1.

Таблица 1

Номер п/п

Данные резонансного режима

Данные расчета

С0,мкФ

f0, Гц

UR,В

Uk,В

Uc

I0=UR/R,A

1

2

560

2,3

18,25

10,25

0,047

Задание 2

Сняли показания приборов для построения настроечных кривых I(C), Ur(C ), Uk(C ). Uc(C ). Для этого запишем в первую строку таблицу 2 данные резонансного режима из таблицы 1. Затем, не изменяя частоты, проведем 2 измерения при емкости батареи конденсаторов меньше резонансной и 2 измерения при емкости батарее больше резонансной. Результаты запишем в таблицу 2.

Таблица 2.

Номер

п/п

Данные измерений настроечного режима

Данные

расчета

C,мкФ

UR,B

UK,B

UC,B

I=UR/R,A

1

2

2,3

11,25

10,25

0,23

2

1

01,9

10

18

0,19

3

0,5

0,6

4,5

18

0,06

4

13

01,9

7

0,1

0,19

5

23

1,6

9

0,05

0,19

        Задание 3

Установим на лабораторной установке конденсатор емкостью C0(резонанса).Запишем в первую строку таблицы данные резонансного режима из таблицы 1. Затем, не меняя частоты с помощью генератора, провели 2 измерения при частотах меньше резонансной и 2 измерения при частотах больше резонансной. Результаты запишем в таблицу 3.

Таблица 3

Номер

п/п

Данные измерений настроечного режима

Данные

расчета

F,Гц

UR,B

UK,B

UC,B

I=UR/R,A

1

560

2,3

11,25

1,25

0,23

2

400

2,1

8

13,5

0,21

3

200

1,1

4,75

13,75

0,11

4

800

2

13

6

0,2

5

900

1,8

14

5

0,18

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТОВ.

1.Построим настроечные кривые I(C), Ur(C), Uk(C). Uc(C ) в одной системе координат. По характеристике I(C) определим граничные значения емкостей С1 и С2.Расситаем активное сопротивление цепи R+rk , величину индуктивности L, добротность и характеристическое сопротивление контура.

Найдем полное активное сопротивление:

Найдем активное сопротивление катушки:

Найдем величину UL для каждого значения емкости

          при С = 1

          при С = 2

        при С = 4

          при С = 12

          при С = 32

Настроечные кривые

С1 = 2,6 мкФ ;           C2 = 9,3 мкФ.

Найдем величину индуктивности:

Найдем добротность контура

Найдем характеристическое сопротивление контура:

2.Построим векторные диаграммы в масштабе для случаев С = С0, С > С0, С < С0,

В масштабе m = 2

                        С = С0C>Cо

 

                                                                              С < Со

                                                                           

3.  Построим  резонансные кривые I = f(ω), Uk = (ω),  UL= (ω),  UC = (ω)  в одной системе координат. По характеристике I(ω) определим граничные значения частот ω1 и  ω2. Рассчитаем добротность и характеристическое сопротивление контура.

             при f = 60

             при f = 70

          при f = 95

          при f = 120

          при f = 150

Резонансныекривые I = f(ω), Uk = (ω),  UL= (ω),  UC = (ω) 

Найдем добротность контура :

Вывод: При изучении последовательного соединения резисторного, индуктивного и емкостного элементов в цепи синусоидального тока определено следующее:

1. Добиться резонанса в контуре с последовательным соединением можно, изменяя частоту и емкость;

2. Ток при резонансе имеет максимальное значение, напряжения на катушке емкости также имеют максимум;

3. Резонанс в цепи наступает при совпадении колебаний тока и частоты, при этом существует понятие полосы пропускания. Цепь пропускает частоты, для которых II /  2

4. Некоторые неизвестные параметры схемы можно определить резонансным методом.

Расхождение экспериментальных и расчетных данных происходит из-за погрешности измерений( в частности С1  и С2  были найдены по графическим данным).

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Отчеты по лабораторным работам
Размер файла:
706 Kb
Скачали:
0