ТОП 10:

Протокол измерений к лабораторной работе № 6 «Исследование резонанса в цепи с последовательно соединенными элементами R, L, С»



Схема исследуемой электрической цепи представлена на рис. 1П.


Рис. 1П

Параметры цепи: L= мГн; С= мкФ; Rк= Ом.


Гц.


Предварительные расчеты:

= = Гц; = = Ом;

= = ; = = Гц.

 

Таблица 1П


f, Гц I, мА Uк, В UС, В φ, град Р, Вт Примечания
              f < f1
             
              f 1
              f < f0
             
              f0
              f > f0
             
              f2
                f > f2

При f0= Гц напряжение = = В.

 

Из табл. 1: граничные частоты f1= Гц и f2= Гц, полоса пропускания ∆f2-f1= = Гц.

 

Сравнение значений добротности:

 

= = ; = = ; = = .

Входное сопротивление цепи: в резонансе Z0 = = Ом;

на частоте f1Z1= = Ом; на частоте f2Z2= = Ом.

Работу выполнил:________________

Работу проверил:________________

Содержание отчета

1. Нарисовать схему замещения исследуемой электрической цепи, указать величины параметров RK, L, С. Записать рассчитанные в протоколеизмерений значения частоты f0, волнового сопротивления , добротности Q и полосы пропускания ∆f.

2. По данным таблицы 1П в относительных единицах частоты рассчитать и построить графики амплитудно-частотных характеристик (АЧХ): UR( )/U = RкI( )/U; UL( )/U; Uc( )/U. Результаты расчета представить в таблице. Из графиков АЧХ определить добротность Q, граничные частоты f1, f2 и полосу пропускания.

3. Рассчитать в относительных единицах частоты v зависимости: Р( )/Р0,

Q( )/P0, S( )/P0. Результаты расчета представить в таблице. Построить

графики. По данным таблицы 1П построить фазочастотную характеристику φ( ). Из графиков определить добротность Q, граничные частоты и полосу пропускания.

4. По данным табл. 1П протокола рассчитать частотные характеристики: Z(f)=U/I(f); XL(f) = UL(f)/I(f); Xc(f) = Uc(f)/I(f); R(f) = Rк;

X(f) = XL(f)-Xc(f); φ(f) = arctg(X(f)/R). Результаты расчета характеристик Z(f )/Rк; R(f)/Rк , X(f)/Rк в относительных единицах частоты представить в таблице. Построить их графики от относительной частоты . Из графиков определить на граничных частотах f1 и f2 отношения: Z(f1)/R; |Х(f1)|/R и Z(f2)/ R; |X(f2)|/R.

5. Построить векторные диаграммы тока и напряжения цепи для значений частоты f1 , f0, ,f2.

 

Лабораторная работа № 7

Резонансные характеристики цепи с последовательно соединенными элементами R, L, С

Целью работы является исследование резонансных явлений и резонансных характеристик электрической цепи, содержащей элементы R, L, С.

Общие сведения

В работе исследуются резонансные характеристики в цепи по схеме рис. 7.1. Резонансными характеристиками называют зависимости от величины емкости С действующих значений тока


и напряжений: UR(C) = RKI(C); UL(C) =ωLI(C);


Так же к резонансным характеристикам относятся зависимости активной Р(С) = RI2(C), реактивной Q(C)= , полной S(С) = UI(С) мощностей и угла

  Рис. 7.1
сдвига фаз

Резонанс в цепи (рис. 7.1) достигается изменением величины емкости С конденсатора. При резонансе эквивалентное реактивное сопротивление:

Тогда резонансная емкость С0 =

 

Рис. 7.1

 

 

Напряжение на входе цепи U = I(C0)R = URO, ток I(С0) = I0 = В цепи

имеет место резонанс напряжений UL0) = Uc0). Отношение


 

определяет добротность контура.

Содержание и порядок выполнения работы

Схема исследуемой цепи представлена на рис. 1П. Источником синусоидального напряжения является модуль ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР. Измерения выполняются компьютерным измерительным комплексом (смотри п 1.4 введения). Ввод данных в компьютер выполняет модуль ВВОД-ВЫВОД. Входы 1 и 5 при их совместном использовании измеряют активную мощность Р и угол сдвига фаз φ между мгновенными значениями напряжения и и тока i. При емкостном характере цепи в окне φ на экране монитора появляется величина угла 0...-90°.

Пассивные элементы электрической схемы выбирают из блоков МОДУЛЬ

РЕЗИСТОРОВ и РЕАКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ Активное сопротивление RK катушки измеряют мультиметром.

Опыты на частоте f = 150 Гц выполняют с катушкой индуктивности L=50мГн; на частоте f =200 Гц – L= 20 или 30 мГн; на частоте f =250 Гц L =20 мГн.

· Собрать электрическую цепь по схеме, приведенной на рис. 1П протокола измерений. Тумблер SA2 модуля ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗЫ установить в положение I2.

· Проверить собранную электрическую цепь в присутствии преподавателя.

· Установить в блоке МОДУЛЬ РЕАКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ назначенную преподавателем величину индуктивности катушки L. Включить мультиметр в режим измерения сопротивления Измерить активное сопротивление RK катушки. Записать значение RK в протокол измерений. Включить мультиметр в режим измерения переменного напряжения.

· Для указанной преподавателем частоты f рассчитать величину резонансной емкости С0. Установить в блоке МОДУЛЬ РЕАКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ величину емкости С, ближайшую к С0.

Запустить информационно-измерительный комплекс DeltaProfi. Для этого:

· Включить компьютер, дождаться окончания загрузки Windows;

· Запустить программу DeltaProfi. Появится окно программы.

· Выбрать работу «Работа №7 - Резонансные характеристики цепи с последовательно соединенными элементами R, L, С» в меню «Работы» или нажав кнопку «Выбор работы...» На экране появится схема лабораторной работы.

· Запустить программу в работу, нажатием кнопки «Пуск» или командой главного меню «Управление - Пуск» или горячей клавишей F5.

· Включить автоматический выключатель QF блока МОДУЛЬ ПИТАНИЯ и тумблеры Сеть модулей ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР и ВВОД-ВЫВОД. ПереключательФормаустановить в положение ~. Регулятором Частотаустановить на выходе модуля частоту f.

· Регулятором Амплитудаустановить величину действующего значения напряжения U = 5-7 В. Напряжение U поддерживать неизменным при выполнении всех опытов.

· Убедиться, что угол φ примерно равен нулю. Записать значения L, С и f протокол измерений.

· Для указанных в табл. 1П протокола измерений величин емкости С измерить действующие значения тока i, напряжений ик, ис; активную мощность Р и угол φ =ѱui. Измеренные значения занести в табл. 1П.

· Протокол измерений утвердить у преподавателя.

· Выключить тумблеры Сеть модуляей ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР и ВВОД- ВЫВОД.

· Выключить автоматический выключатель QF модуля питания.

Окончить работу программы DeltaProfi. Для этого:

· Остановить программу, нажатием кнопки «Стоп» или командой главного меню «Управление - Стоп» или горячей клавишей F6.

· Закрыть программу.







Последнее изменение этой страницы: 2016-07-11; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.235.85.115 (0.01 с.)