Резонансные явления и частотные характеристики электрической цепи с последовательным соединением элементов
Автор: lizbeth • Январь 9, 2020 • Лабораторная работа • 493 Слов (2 Страниц) • 442 Просмотры
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
ИНЖЕНЕРНАЯ ШКОЛА
Кафедра электроники и средств связи
ОТЧЕТ
по лабораторной работе №2У
На тему «Резонансные явления и частотные характеристики электрической цепи с последовательным соединением элементов»
Выполнила студент гр. Б3217 ___________ Донец Е.С. |
Проверил доцент ___________ Михайленко О.С. _______________________ (оценка) |
г. Владивосток
2016
Цель работы: исследование резонанса напряжений и характеристик цепи при последовательном соединении резистора, индуктивной катушки и конденсатора.
Исходные данные указаны в таблице 1
Таблица 1 – исходные данные
RK , Ом | L, мГн | C, мкФ | Uген , В |
20 | 20 | 4,7 | 5 |
Предварительные расчеты.
Ток в режиме резонанса напряжений рассчитывается по формуле (1)
(1)[pic 1]
Добротность рассчитывается по формуле (2) как:
(2)[pic 2]
Где ρ – волновое сопротивление равно:
[pic 3]
[pic 4]
Значение UC достигнет максимума при ω = ωс , которая рассчитывается по формуле (4):
(4)[pic 5]
Где ω0 – резонансная частота, рассчитывается по формуле (5):
(5)[pic 6]
[pic 7]
Напряжение на емкостном элементе рассчитывается по формуле (6):
[pic 8]
Зависимости Z(ω), UL(L), UC(C) показаны на рисунке 1: [pic 9]
Рисунок 1. Характеристические зависимости
Ход работы:
Собираем исследуемую схему (Рисунок 2). Измеряем ток I, напряжение на индуктивной катушке UL , напряжение на емкости UC в зависимости от частоты ƒ и вычисляются полное сопротивление цепи Z, реактивное X и сдвиг фаз φ для трех значение частоты (таблица 2). Графики характеристик указаны на рисунке 3.
[pic 10]
Рисунок 2. – Схема к исследованию резонанса напряжений
Частоты для исследования берутся кратные резонансной, а так же при которых UL и UC достигают максимальных значений. Частоты вычисляются из соотношения: ω = 2πƒ, ƒ = 519,7 Гц
Таблица 2 – Характеристики схемы при изменение частоты ƒ
ƒ, Гц | I, мА | P, мВт | UC ,В | UK,В | URK,В | UL,В | Z, Ом | X, Ом | φ, град |
0,2 ƒ0 =103, 9 | 16 | 5,03 | 5,2 | 0,38 | 0,3 | 0,2 | - | - | - |
0,4 ƒ0 =207, 8 | 36 | 26,1 | 5,89 | 1,18 | 0,722 | 0,943 | 138,9 | 137,4 | -82˚ |
0,6 ƒ0 =311,8 | 69 | 96,05 | 7,5 | 3,05 | 1,38 | 2,7 | - | - | - |
0,8 ƒ0 =115,7 | 142 | 402,5 | 11,5 | 7,9 | 2,8 | 7,4 | - | - | - |
ƒС =506 | 247 | 1224 | 16,49 | 16,5 | 4,9 | 15,7 | - | - | - |
ƒ0 = 519,7 | 250 | 1250 | 16,3 | 17,1 | 4,9 | 16,4 | 20 | 20 | 0˚ |
ƒL = 532 | 246 | 1210 | 15,6 | 17,2 | 4,9 | 16,5 | - | - | - |
1,3 ƒ0 =675,6 | 123 | 305 | 6,2 | 10,8 | 2,5 | 10,5 | - | - | - |
1,5 ƒ0 =779,5 | 85 | 146,1 | 3,7 | 8,6 | 1,71 | 8,4 | 58,8 | 20,2 | 70 ˚ |
1,7 ƒ0 =883,5 | 66 | 87 | 2,52 | 7,5 | 1,32 | 7,3 | - | - | - |
...