РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ИХ АНАЛИЗ

ОТЧЕТ

Лабораторная работа №2

по дисциплине «Электротехника и электроника»

«Вынужденный режим в колебательных цепях»

                                                                                       Студенты гр. 581-2

__________ Козловская Н.

 ______________ Савин А.

__________ Раздобреева К.

 ________________ Ким О.

__________ Кузнецова Ю.

Проверил:

___________Падалко Д.А.

2013

ВВЕДЕНИЕ

Целью данной работы является изучение резонансных режимов в цепях гармонического тока:

1) ознакомление с одиночными и связанными колебательными контурами;

2) расчеты параметров простого, сложного, параллельного и системы связных контуров;

3) экспериментальное изучение резонансных кривых простого и сложного параллельных колебательных контуров;

4) экспериментальное изучение резонансных кривых системы связанных колебательных контуров;

ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКИ ИЗМЕРЕНИЙ

    Для исследования резонансных свойств простого и сложного параллельного контуров собирается схема, изображенная на рис.1.1. Источником сигнала является генератор Г4-18, внутреннее сопротивление источника сигнала Ri может изменяться (620 Ом, 6,2 кОм, 62 кОм). При измерениях напряжения электронный вольтметр В3-14 может присоединяться к точкам 1, 2, 3 и 4 схемы.

Таблица 1.1 Параметры колебательного контура (Панель №5)

Рисунок 1.1 Схема рабочей установки

ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ

Выражение для расчета индуктивности контура:

,                                                                  (2.1)

где – резонансная частота;

C – емкость конденсатора;

Выражение для расчета характеристического сопротивления:

,                                                                                (2.2)

где L - индуктивность контура;

С – емкость конденсатора;

Выражение для расчета резонансного сопротивления:

,                                                                                 (2.3)

где Q–добротность;

- характеристическое сопротивление;

Выражение для расчета полосы пропускания:

                                                                       (2.4)

где Q –добротность;

– резонансная частота;

Величины, рассчитываемые по экспериментально полученным значениям:

Выражение для расчета резонансной частоты:

                                                                  (2.5)

Выражение для расчета коэффициента передачи делителя напряжения:

,                                                                           (2.6)

где  Е – э.д.с.  

– напряжение на контуре

Выражение для расчета эквивалентной  добротности в случае простого контура:

                                                                         (2.7)

 – резонансное сопротивление;

– сопротивление контура;

Выражение для расчета коэффициента связи:

                                                                                        (2.8)

Выражение для расчета полосы пропускания системы двух связанных контуров в трех случаях:    

                                                      (2.9)

 (2.10)

 (2.11)

Выражение для расчета частот связи:

                                                                                      (2.12)

Выражение для расчета эквивалентной добротности в случае сложного контура:

                                                                    (2.13)

РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ИХ АНАЛИЗ

Результаты проведенных измерений для 3х сопротивлений (62 кОм, 6,2 кОм, 620 Ом) приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 Результаты измерений для простого параллельного контура

кОм	Уровень кривой		0,2	0,5	0,707	1,0	0,707	0,5	0,2
62 кОм	E=		187	201	205	210	215	220	236
6,2 кОм	E=		166	195	200	212	220	228	256
0,62кОм	E=		-	130	156	212	258	488	450

Используя экспериментальные данные, приведенные в таблице 3.1, построим резонансные кривые. Резонансные кривые представлены на рисунке 3.1

Рисунок 3.1 - Резонансные кривые простого колебательного контура

Заданные параметры: С = 2,4 нФ; Q = 43;

По заданным параметрам рассчитаем параметры для простого колебательного контура:

По формуле (2.1) индуктивность контура:

По формуле (2.2) характеристическое сопротивление:

По формуле (2.3) резонансное сопротивление:

По формуле (2.4) полоса пропускания:

По формуле (2.5) резонансная частота:

По формуле (2.6) коэффициент передачи делителя:

По формуле (2.7) эквивалентная добротность:

По формуле (2.4) полоса пропускания:

Таблица 3.2 Результаты расчетов

Расчет параметров для сложного колебательного контура:

Результаты проведенных измерений для 3х сопротивлений (62 кОм, 6,2 кОм, 620 Ом) приведены в таблице 3.3.

Таблица 3.3 Результаты измерений для простого параллельного контура

кОм	Уровень кривой	Uk, мВ	0,2	0,5	0,707	100 мВ, 1,0	0,707		0,5	0,2
62	Е=565	100	-	206	219	226	232	238		-
6,2	Е=156	100	100	210	218	224	232	236		280
0,62	Е=108	100	108	195	210	224	235	240		256

По формуле (2.5) резонансная частота:

По формуле (2.6) коэффициент передачи делителя:

По формуле (2.13) эквивалентная добротность:

По формуле (2.4) полоса пропускания:

 Гц

 Гц

 Гц

Таблица 3.4 Результаты расчетов

По формуле (2.8) коэффициент связи:

Таблица 3.5 Результаты расчета коэффициента связи

Результаты измерения резонансной характеристики сложного параллельного контура для трех конденсаторов связи представлены в таблице 3.6

Таблица 3.6 Параметры схемы замещения конденсатора

Резонансные кривые представлены на рисунке 3.2

Рисунок 3.2 - Резонансные кривые сложного колебательного контура

Полоса пропускания системы двух связанных контуров по формулам (2.9), (2.10) и (2.11):

Частоты связи по формуле (2.12):

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проделав данную лабораторную работу, по экспериментальным данным были построены резонансные кривые для простого и сложного колебательных контуров. Резонансные кривые схожи с резонансными кривыми для идеальных колебательных контуров. Расхождения реальных и идеальных резонансных кривых, а также экспериментальных и теоретических данных обусловлены несоответствием реальных элементов цепи их математическим моделям, приближениями и неточностями при проведении эксперимента. Многие экспериментальные значения близки к теоретическим.