Исследование цепи переменного тока с последовательно соединенными реальной катушкой и конденсатором (резонанс напряжений)

РАСЧЕТНО-ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N 2.4.

Исследование цепи переменного тока

с последовательно соединенными реальной

катушкой и конденсатором (резонанс напряжений)

Цель работы: экспериментальное исследование электрического резонанса в последовательном колебательном контуре.

Программа работы

1.  В электрической цепи с последовательным соединением RLC -элементов получить резонанс напряжении, предварительно рассчитав величины Сре, и fpc,.

2.  Построить векторные диаграммы тока и напряжений. Снять осциллограммы напряжения u(t) и тока i(t).

3. Снять и построить резонансные кривые I(W), U_K(w), U_c(w) и ф(w) и зависимости I(C), U_K(C), Uc(C) и ф(С). Графики строить с несколькими ор-динатными осями.

В качестве резистора R,, используйте элемент 10 или БПС (R_a < 0,1 Zk), конденсатора - БП Е. Величину напряжения источника задайте произвольно в диапазоне 5....15 В и поддерживайте неизменным в течении эксперимента. Установите € помощью БПЕ и дополнительных параллельно включенных конденсаторов Cl, C2, СЗ (предварительно определив их величину методом амперметра и вольтметра), рассчитанную величину Срез. Снимите и зарисуйте осциллограммы напряжения u(t) и тока i(t) и определите разность фаз ф. Проведите измерения величин тока и напряжений Uд, U_K, U_c, занесите в табл. 4.1 и представьте для контроля преподавателю.

Таблица 41

3. Установите другую емкость конденсатора с помощью БПЕ для рассчитанной резонансной частоты f₀ (см. п. 1). Проведите измерения величин аналогично п. 2 и занесите в табл. 4.2. Зарисуйте осциллограммы напряжений u_я (t), u(t), u_c(t) и тока i(t) и определите разность фаз ф. Представьте для контроля преподавателю.

Таблица 42

4. Поддерживая неизменным напряжение U, измерьте I, U_K, U_c и ф для 7 значений частот в диапазоне 0,5..1,5 f₀ и занесите в табл. 4.3. По по38

лученным данным постройте резонансные кривые и зависимость ф(w). Результаты представьте преподавателю.

Таблица 43

5. Зависимости, аналогичные п. 4, снимите, изменяя величину емкости (три значения меньше С₀ и три значения больше Со). Результаты измерений занесите в табл. 4.4 и постройте зависимости п. 3 программы работы.

Таблица 44

39