Будь умным!


У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.ru

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 7 Исследование параллельного колебательного контура резонанс токов Краткое содер

Работа добавлена на сайт samzan.ru: 2016-06-20

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 23.1.2022

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7

Исследование параллельного колебательного контура (резонанс токов)

Краткое содержание работы

В процессе выполнения работы исследуются и изучаются следующие вопросы:

1) Явление резонанса, возникающее в параллельном контуре, содержащем катушку индуктивности и конденсатор;

2) Условие возникновения резонанса в параллельном контуре и его проверка в лабораторных условиях;

3) Резонансные характеристики цепи и их особенности;

4) Проверка аналитических соотношений при резонансе .

Подготовка к работе

1. Составить протокол отчета о лабораторной работе.

2. Ознакомиться с рабочим заданием и методическими указаниями. Ответить на следующие вопросы:

а) что понимают под явлением резонанса?

б) изменением каких параметров можно достичь резонанса в параллельном контуре?

в) почему явление резонанса в параллельном контуре называют резонансом токов?

г) какие энергетические процессы происходят в контуре при резонансе?

д) как определить резонансную частоту идеального и реального параллельных контуров?

е) что называют волновой проводимостью, добротностью и затуханием параллельного контура?

ж) как определить резонансное состояние цепи значению токов и напряжений на элементах цепи?

Рабочее задание

  1.  Собрать схему цепи параллельного контура согласно рис.7.1.

               RВН  I

     C  L

         IC   IL         U

               E    RC  RL

Рис.7.1

2.Рассчитать резонансную частоту цепи f0 и установить такое же значение частоты синусоидального генератора Е. Выходное напряжение генератора установить 100 В.

  1.  В параллельном контуре (см. рис. 7.1 и вариант задания табл. 7.2 ), произвести измерение и записать в протокол величины, указанные в таблице 7.1, для следующих трех случаев:

а) при неизменной емкости  С, в соответствии с вариантом задания, частоте генератора fо, варьируя в возможных пределах индуктивность катушки L;

б) при неизменной индуктивности L, в соответствии с вариантом задания,, частоте генератора fо, варьируя в возможных пределах емкость конденсатора;

в) при неизменной емкости С, индуктивности L, в соответствии с вариантом задания, изменяя частоту генератора.

4.. По данным п3 построить построить резонансные кривые  на одном графике  I, IL, IC, для каждого из случаев а),б),в), вычислить добротность контура и его полосу пропускания, сравнить их значения с полученным по графическим зависимостям. По данным п.3-в) построить векторные диаграммы напряжение на элементах цепи для случаев: C<C0;C=C0;C>C0 (C0-резонансное значение)

5.Установить внутреннее сопротивление генератора RВН:

  1.  RВН= *;       2) RВН=0,1 *;  

и провести измерения величин, указанных в табл. 7.1 для каждого из случаев 1),2) - при значениях L,C соответствующих варианту задания в зависимости от частоты f.

Табл. 7.1 Парам.1_____=_________( L/C/f), Парам.2______=_________( L/C/f)

Знач. Вар.

Парам.

L/C/f

(____)

U

(напр.

на конт.)

IL

IC

I

C

между

U—IC

L

между

UIL

 

между

U--I

P

активн.

Q

реакт.

S

полная

6. По данным п.5 построить резонансные кривые, наложив их на имеющиеся графики, построенные по п.4.

7. Сделать выводы и обобщения по проделанной работе.

4. Проанализировать: всегда ли возможно получить резонанс в реальном параллельном контуре: изменяя частоту входного напряжения.

5. Построить резонансные характеристики идеального параллельного контура при питании его от источника тока -изменяющейся частоты.

Методические указания

Для выявления характерных особенностей резонансных режимов в электрических цепях синусоидального тока следует первоначально ознакомиться с методическими указаниями к лабораторной работе N 6.

Резонанс токов наблюдается в электрической цепи с параллельным соединением катушки индуктивности и конденсатора  рис.7.2.  В случае, если R1=0 и R2=0, то цепь рассматривается как идеальный резонансный контур.

Рис.7.2

Резонанс в цепи (рис.7.2) наступает, когда входная реактивная проводимость равна нулю: BВХ=BC-BL=0

Постановка реактивных проводимостей BC  и BL, выраженных через параметры цепи на переменном токе приводит к уравнению:

;

Таким образом, резонанс в рассматриваемой цепи, может быть достигнут изменением одного из параметров (, L, C, R1, R2) при остальных четырех постоянных. Решение последнего уравнения относительно дает следующее значение для резонансной частоты:

0= =;

При резонансе равны и противоположны по фазе реактивные составляющие токов в ветвях. При чем эти значения могут быть значительно больше тока на входе цепи. Поэтому такой резонанс получил название резонанса токов.

Для схемы рис.7.2, в которой R2=0, при изменении индуктивности L или частоты минимум полной проводимости цепи, а также минимум общего тока наступает на другой частоте, отличной  от резонансной частоты 0. Если же переменным параметром является емкость С, то проводимость и общий ток достигают минимума при резонансе токов.

В радиотехнике широко применяются резонансные контура с малыми потерями, для которых R1 и

R2 пренебрежимо малы по сравнению с . Поэтому далее рассматриваются особенности контура с параллельным соединением R, L, C (рис.7.3). Проводимость G=1/R, может быть найдена при малых R1, R2, из соотношения: G=(R1+R2)C/L

                            i

                                

                             iG                       iC              iL

              u            G            C                L

                                 Рис 7.3

Мгновенные значения токов в ветвях цепи при значении входного напряжения  u=Umsint:

iG=GUmsin(t); iL=(1/L)=(1/L)Umsin(t-/2); iC=Cdu/dt=CUmsin(t+/2);

Суммарный ток в цепи: i= iG+ iL+ iC= GUmsin(t)-(1/L-C)Umsin(t-/2)=Y Umsin(t-)

Где: Y=-проводимость цепи;

 =arctg (BL-BC)/G= arctg BВХ/G – сдвиг фаз между током и напряжением на входе цепи;

 BL=1/L, BC=C; - проводимости реактивных элементов;

BВХ= BL-BC – входная проводимость цепи.

Если рассматривать комплексную амплитуду суммарного тока, то ее можно представить как векторную сумму комплексных амплитуд токов: .

Суммарная амплитуда тока цепи:

Выражение для активной P, реактивной Q, полной мощности S, которую потребляет цепь:

P=0.5UmImcos=0.5U2mG; Q=0.5UmImsin=0.5U2mBBX; S=0.5UmIm=0.5U2mY=.

Условие передачи максимальной активной мощности в цепи определяется аналогично тому, как это описано в ЛР-№5. Сопротивление нагрузки ZН (см. рис. 6.4) при резонансе цепи: ZН=LG/C.

Резонансная частота параллельного колебательного контура (см.  рис. 7.3):

Волновая проводимость численно равна проводимости реактивного элемента при резонансе:

=0С=1/0L=.

Превышение токов в реактивных элементах над входным током цепи имеет место при условии:

G<0С=1/0L=.

Величина, обратная добротности, называется затуханием контура: =1/Q=IG/IL= IG/IC=G0L.

Где IG, IL, IC – амплитудные значения токов на элементах цепи при резонансе.

Зависимость величин ( BL, BC, BBX, Y ), характеризующих цепь от частоты, называют частотными характеристиками цепи, а зависимости значений токов в ветвях и входного тока от частоты – резонансными  характеристиками (кривыми).

На рис. 7.4 построены частотные характеристики идеального параллельного контура, а на рис.7.5 представлены его резонансные характеристики, питаемого от источника синусоидального напряжения.  На рис.7.5 приведены также векторные диаграммы токов в цепи, где:

IR=U/R, IL=U/L, IC=UC, I=UY.

                                              Рис. 7.4.

                                                            Рис 7.5

Таблица 7.2                           Варианты заданий.

Вариант

R L    Ом    

RC

Ом

C   нФ

L   mГн

RВН      к Ом

1

2

1

1000

1000

3

2

8

2

100

500

5

3

6

2

500

1000

3

4

1.5

0.5

25

50

3

5

4

1

100

250

5

6

6

2

250

1000

5

7

4

1

50

100

4

8

2

1

200

500

10

9

7

2

50

500

10

10

  4

   1

10

400

8




1. КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА по дисциплине ВОЛЕЙБОЛ выполнил- студент группы СОФ11 Иванов А..
2. Тема 4 Конституционный статус личности Индивид общество государство
3. то чудом оказывается на улице и даже добирается до старого кладбища где находит приют на долгие годы
4. 2014 г. ПОНЕДЕЛЬНИК ВТОРНИК
5. Отладка программ и программных комплексов
6. В самом начале древние философы представляли материю непрерывной субстанцией т
7. Подвижная игра как средство развития эмоциональной сферы дошкольников
8. Контрольная работа- Процентная и учетная ставки кредита Процентная ставка дисконтирования
9. Общая характеристика коринебактерий
10. тема искусств принципы ее построения Эстетическое отношение как сфера игры и всестороннего развития челов
11. Вклад в социологию ГСпенсера
12. Договор строительного подряда в Республике Беларусь
13. Договор розничной купли-продажи
14. електричний душ і місцеву франклінізація
15. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПУАССОНА ДЛЯ ВОЗДУХА МЕТОДОМ КЛЕМАНА ДЕЗОРМА ЦЕЛЬ РАБОТЫ- изучение изопро
16. Учет запасов предприятия
17. СИСТЕМИ ТЕХНОЛОГІЙ
18. тема является просто способ которым страна использует имеющиеся ресурсы земля рабочих природные ресурсы
19. МЭ и МЭО и презентации Поповой Яп
20. Ценностномотивационные аспекты межличностных супружеских отношений как предмет социальнопсихологическ