2.1. Соберите на монтажном столе схему, показанную на рис.1., предварительно выбрав значения параметров элементов следующими:
Генератор: Uэф = 100 В; n = 10 Гц;
Резистор: R = 200 Ом; Р = 500 Вт;
Конденсатор: С = 10 мкФ; Uраб = 400 В;
Катушка: L = 1 Гн.
2.2. Изменяя частоту генератора от 10 Гц до 100 Гц через 10 Гц, с помощью вольтметров измерьте напряжения на катушке, конденсаторе, резисторе и занесите измеренные значения в таблицу.
f, Гц | UL, В | UС, В | UR, В | ω, Гц |
В наборе конструктора имеется лишь два мультиметра, поэтому придется, изменяя частоту генератора, провести измерения дважды – сначала подключив вольтметры к катушке и конденсатору, а второй раз – подключив вольтметр к резистору.
2.3. Постройте графики зависимости напряжений на резисторе, конденсаторе и катушке в зависимости от частоты генератора.
2.4. Рассчитайте по формуле (2) частоту резонанса и сравните полученное значение с экспериментальным.
2.5. Попытайтесь объяснить экспериментальные графики зависимости напряжений на элементах от частоты переменного тока в цепи.
|
|
Контрольные вопросы.
3.1. Как зависят реактивные сопротивления конденсатора и катушки индуктивности от частоты переменного тока?
3.2. Почему сила тока в последовательной цепи с конденсатором, катушкой и резистором имеет максимум при определенной частоте и стремится к нулю при очень малой и очень большой частоте.
3.3. Почему при резонансе напряжение на резисторе равно напряжению источника переменного тока?
3.4. При каком условии наступает резонанс в последовательной цепи переменного тока?
3.5. Как используется явление резонанса в быту, технике, науке?