Последовательное соединение катушек
На рис. 2 показана схема замещения электрической цепи.
Рис. 2
Экспериментальные данные из протокола измерений занесены в табл. 3.
Таблица 3
Согласное соединение катушек |
Встречное соединение катушек |
||||||||
, В |
, мА |
, В |
, В |
, град |
, В |
, мА |
, В |
, В |
, град |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчет напряжений на катушках
Согласное соединение катушек |
Встречное соединение катушек |
|
В |
|
В |
|
В |
|
|
|
В |
|
В |
|
В |
Из табл. 3 В. |
Из табл. 3 В. |
град. Из табл. 3 град. |
град. Из табл. 3 град. |
В
В
В
В
Из табл. 3
В.
В
Из табл. 3
В.
В
В
В
В
В
По результатам
расчета на рис. 3, 4 построены векторные
диаграммы цепи в масштабах
В
см,
=
мА
см.
Согласное соединение катушек
Рис. 3 |
Встречное соединение катушек
Рис. 4 |
Параллельное соединение индуктивно связанных катушек
На рис. 5 показана схема замещения электрической цепи.
Экспериментальные данные из протокола измерений занесены в табл. 4.
Таблица 4
Согласное соединение катушек |
Встречное соединение катушек |
||||||||
, В |
, мА |
, мА |
, мА |
, град |
, В |
, мА |
, мА |
, мА |
, град |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 5
Расчет напряжений
Согласное соединение катушек |
Встречное соединение катушек |
|
В |
В |
В |
В |
В |
|
В |
В |
В |
В |
В |
|
В |
В
В
ВПо результатам расчета на рис. 6, 7 построены векторные диаграммы цепи в масштабах В см, = мА см.
Согласное включение
Рис. 6 |
Встречное включение
Рис. 7 |
Работу выполнил: ____________________________________
Работу принял :______________________________________
Лабораторная работа № 6 Исследование резонанса в цепи с последовательно соединенными элементами R, L, C
Целью работы является исследование резонансных явлений и частотных характеристик электрической цепи, содержащей элементы R, L, C.
1. Общие сведения
Резонансом называется явление совпадения начальных фаз мгновенных значений синусоидального напряжения и тока на участке электрической цепи, содержащем элементы R, L, C.
В состоянии резонанса
угол сдвига фаз
.
Имеют место следующие выражения:
;
;
Х0
0,
;
;
Y0
0.
В линейной электрической
цепи режим резонанса можно получить
путем изменения частоты f
питающего напряжения
или величин параметров элементов
R,
L,
C. В
работе исследуют контур с последовательным
соединением участков R,
L
и C
(рис. 6.1).
На частоте резонанса
откуда
Величина
|
Рис. 6.1 |
эквивалентное реактивное сопротивление
0,
;
.
имеет размерность сопротивления и
носит название
волнового (характеристического) сопротивления контура.
Резонансные свойства контура характеризует добротность
.
При
резонансе напряжение на входе контура
.
Добротность Q
показывает,
во сколько раз напряжения на реактивных
элементах
отличается от напряжения U.
Такой резонанс называют резонансом
напряжений.
Ток
при резонансе достигает наибольшего
значения
.
Зависимости
;
;
;
называются частотными характеристиками цепи (контура).
Зависимость
называется фазочастотной характеристикой
цепи (контура).
Зависимости от
частоты действующих значений тока
и напряжений
,
,
называются амплитудно-частными
характеристиками (АЧХ).
Диапазон частот, при которых выполняется отношение
,
называется
полосой пропускания. Записанное выше
отношение выполняется точно на частотах
f1
и f2
, где
.
На частоте f1
меньше f0
угол сдвига фаз
,
на частоте f2
больше f0
.
Частоты f1
и f2
называются нижней и верхней
граничной частотой полосы пропускания.
Выполнение условий
и
позволяют экспериментально определить
граничные частоты, поэтому полосу
пропускания можно определить по
фазочастотной характеристике.
Значения граничных частот определяются выражением
.
Избирательные
частотные свойства контура характеризуются
полосой пропускания f
f2
– f1
.