Описание установки

Генератор синусоидального напряжения ( Г ), электронные вольтметры V₁ и V₂ , фазометр работают от сети переменного напряжения. Их зажимы «Земля» должны быть соединены между собой. В связи с этим вольтметрами V₁ и V₂ можно измерять напряжение между любой точкой цепи и общей точкой соединения всех перечисленных выше приборов. Вольтметр V₃ не связан с сетью переменного напряжения. Им можно измерять напряжение между любыми точками исследуемой электрической цепи. Фазометр показывает разность между фазами напряжений, подаваемых на зажимы «Сигнал» и «Опора». Величину тока определяют косвенным способом, посредством измерения напряжения на известном сопротивлении резистора R.

Выполнение работы

1. Исследование режима в цепи RC. Собрать цепь по схеме рис. 4.1. Установить частоту и напряжение согласно заданию. Записать в табл. 4.2 показания приборов. Экспериментальную величину Z_ВХ рассчитывают на основании показаний приборов. Сравнить результаты эксперимента с расчетными. Убедиться, что напряжение источника равно геометрической сумме напряжений на емкости и резисторе.

2. Исследование режима в цепи RL. Заменить конденсатор (схема на рис. 4.1) катушкой индуктивности. Выполнить измерения и расчеты аналогичные для цепи RC, их результаты занести в табл. 4.3

3. Исследование режима в цепи RLC. Собрать цепь по схеме рис. 4.2. Записать в табл. 4.3 показания приборов и расчетов, выполненных на основе этих показаний. Изменяя частоту источника, добиться изменения характера входного сопротивления, наблюдая за показаниями фазометра.

Контрольные вопросы

1. Как связаны между собой мгновенные значения токов и напряжений на элементах R, L, C?

2. Записать выражения для комплексного сопротивления индуктивности и емкости.

3. Дать полное название следующим величинам: i, I_m, İ_m, I, İ; u, U_m, U_m, U, U; z, Z, R, X.

4. Записать выражения для перехода от показательной к алгебраической форме записи комплексного сопротивления Z, а также обратного перехода.

5. Построить качественно векторную и потенциальную диаграммы для схемы, заданной преподавателем.

РАБОТА № 8

ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАЛЛЕЛЬНОГО КОЛЕБАТЕЛЬНОГО

КОНТУРА

Цель работы

Экспериментальное исследование частотных характеристик параллельного колебательного контура и влияния сопротивления генератора и нагрузки на избирательные свойства контура.

Подготовка к работе

1. Изучить рассматриваемую тему по конспекту лекций и одному из учебников: [1-3].

2. Д ля схемы рис. 8.1 при R_Г = R_ГБ рассчитать значение емкости из условия резонанса токов на заданной частоте f_Р , добротность Q, полосу пропуска­ния П и сопротивление контура на резонансной частоте R_O. Данные для расчета взять из таблицы 8.1, а результаты занести в таблицу 8.2 ( R_L – со­противление потерь в индуктивности на схеме не показано).

Рис. 8.1 Рис. 8.2

Таблица 8.1

№ бригады		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
fР, кГц		50	50	45	50	45	40	45	35	35	30
U1, В		3.0	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0	2.5	2.5	3.0	2.5
RГ, кОм	RГБ	300	330	370	370	390	510	560	510	510	510
	RГМ	5.1	4.3	5.6	5.1	8.2	9.1	9.1	9.1	9.1	8.2
L, мГн		1.4	1.7	2.1	2.2	2.4	3.5	3.7	4.1	4.0	4.7
RL, Ом		17	18	22	25	24	30	27	30	31	30
RН, кОм		30	30	36	36	39	47	47	51	51	51
КВКЛ		0.59	0.53	0.56	0.56	0.51	0.57	0.57	0.59	0.59	0.57

Таблица 8.2

Величина	Q	QН	QЭ	QЭ’	П	ПН	ПЭ	ПЭ’
Расчет
Эксперимент

3. Рассчитать значения и построить векторную диаграмму.

4. Рассчитать добротность Q_Н и полосу пропускания П_Н при подключении сопротивления нагрузки R_H к контуру (R_H включается между узлами 1 и 2 рис. 8.1).

5. Для схемы рис.8.1 при R_Г = R_ГМ рассчитать добротность цепи Q_Э с учетом влияния внутреннего сопротивления генератора и полосу пропускания П_Э.

6. Рассчитать добротность Q_Э’ и полосу пропускания П_Э’ при частичном подключении генератора (R_Г = R_ГМ) к контуру (рис. 8.2).

7. Подготовить ответы на контрольные вопросы.