Кернеулер-резонансын зерттеу

1. Зертханалық жұмыс № 4. Кернеулер-резонансын зерттеу

Жұмыстың мақсаты: Тізбектей тербелмелі RLC -контурдың резонанстық қасиеттерін және оның жиіліктік сипаттамаларын зерттеу.

1. Жұмысқа дайындық

ЭТН курсының «Электр тізбектеріндегі резонанстар» бөлімін қайталау.

Сұрақтарға жауап беру және келесі тапсырмаларды орындау:

1. Тізбектей тербелмелі RLC-контурдың сұлбасын салу.
2. Резонанс құбылысы деп нені айтады, резонанс түрлері?
3. Резонанстың пайда болу шартын жазу, тербеліс контурының резонанстық режимде екендігінің шарттарын көрсету.
4. Резонанстық контурдың сипаттамалық кедергісі деп нені атайды, оны қалай есептеуге болады?
5. Үш жиілік үшін RLC тізбегіндегі ток пен кернеудің векторлық диаграммаларын құру: жиілік резонанстық жиілікте аз болған кезде, резонансқа тең және резонанстық жиіліктен үлкен болған кездегі жағдайлар үшін.
6. Тізбектей және параллель RLC тізбегіндегі резонанс құбылысын салыстыру.

1. Жұмыстың орындалу тәртібі

1. 4.1-суретте көрсетілгендей тізбектей тербелмелі RLC-контурдың тізбегін жинау. Көз ретінде жиілікті өзгерту мүмкіндігі бар синусоидалды кернеу генераторын пайдалану. Кіріс кернеуі 3 В, 4 В немесе 5 В шамасын орнату және бүкіл тәжірибе кезінде өзгеріссіз ұстау. Активті кедергіні R = 5 Ом, индуктивті катушканы L = 10–100 мГн аралығындағы, конденсаторды С = 0,1–1,0 мкФ аралығындағы шамаға орнату. Индуктивті катушканың активті кедергісін Rкат өлшеп алу. Орнатылған мәндерді 4.1 кестеге жазу.

2. Генератордың жиілігін 100 бен 10000 Гц аралығында өзгерте отырып, амперметрдің максималды көрсеткіші бойынша RLC тізбегінің резонанстық жиілігін f0 анықтау. Нәтижені 4.1 кестеге жазу.

3. Генератор жиілігін 0,1 f0-ден 2·f0-ге дейін өзгерту, оның ішінде f0 резонанстық жиілігі үшін аспаптардың көрсеткіштерін 4.2-кестеге жазу: I, Uкат, UC, UR.

[pic 1]

4.1 сурет – Кернеулер резонансын зерттеу сұлбасы

4.1 кесте – Қорек көзінің және тербелмелі RLC контурының  параметрлері

4.2-кесте – Тізбектей RLC контурының жиіліктік сипаттамалары

1. Тәжірибе нәтижелерін талдау

1. Жоғарыдағы 4.2.3-тармақтың берілгендері бойынша (4.2-кесте) f0 резонанстық жиілігі үшін Ом заңы бойынша индуктивті XL0 және сыйымдылықтық XC0 реактивті кедергілерін есептеу. Оларды салыстыру және RLC тізбегінің сипаттамалық кедергісі ρ туралы қорытынды жасау, оның мәнін 4.1-кестеге «Тәжірибе» жолына жазу.

2. Жоғарыдағы 4.2.3-тармақтың берілгендері бойынша (4.2-кесте) тізбектей RLC-контурдың жиіліктік сипаттамаларын құру: I(f), UR(f), UL(f), UC(f). Алынған қисықтарды талдап, жиіліктің 0-ден ∞ дейін жоғарылауымен I(f) тогының және UR(f), UL(f), UC(f) кернеулерінің өзгеру сипаты туралы қорытынды жасау.

1. Әдістемелік нұсқаулар

Тербелмелі резонанстық контурдың негізгі сипаттамалары резонанстық жиілік f0, сипаттамалық кедергі ρ және сапалылық  Q болып табылады.