Для решения данной задачи необходимо проработать материал, изложенный в [ 2, с. 221-236 ], ознакомиться с материалом рабочей тетради по резонансу в последовательном контуре.
Следует иметь в виду, что внутреннее сопротивление генератора входит в величину R (Ом) активного сопротивления потерь, т.е. ухудшает добротность контура. Поэтому для резонанса напряжений берут источник с минимальным RВНУТР. При резонансе реактивная составляющая входного
сопротивления ХВХ равна нулю и ток достигает максимума
Волновое сопротивление связано с добротностью
Последовательного контура Если добротность контура
растет, то контур лучше избирает резонансную частоту и ток в контуре достигает максимального значения. Различают несколько видов расстроек
в контуре.
1. Абсолютная расстройка
Δω = ω – ω0 (обычно она невелика)
2. Относсоительная расстройка , тогда при малых расстройках.
3. Обобщенная расстройка . Этот параметр учитывает три
величины очень важные для характеристики контура. Выходное
|
|
напряжение . Давая значения ξ = 0; ± 1; ± 2; ± 3, рассчитайте UС и постройте зависимость UС от ξ. Обычно параметры контура подбирают так, чтобы полезные гармоники он пропускал, а паразитные отфильтровывал.
Поэтому критерием выбора граничных частот по обе стороны от резонансной является уменьшение амплитуды тока или напряжения в раз. Тогда абсолютная полоса пропускания ΔωПРОПУСК = ω0d
где d - затухание контура , т.е. полоса становится шире, если затухание больше у контура, то это приводит к снижению добротности и ухудшению избирательности.
Ниже приведены расчетные формулы для последовательного контура. Студентам необходимо выполнить расчеты и дать к ним пояснения.
1. ,
2.
3.
4. ZBX=RПОТЕРЬ=RВХ
5. ;
6.
7.
8.
9. ;
;
Задача 2
1. В параллельный колебательный контур (см. рис. 4) включена ЭДС с внутренним сопротивлением Ri. Известны L, С и R. Необходимо рассчитать:
резонансную частоту;
добротность;
входное сопротивление при резонансе, входной ток контура и токи в ветвях при резонансе;
активную и реактивную мощности колебаний.
Исходные данные приведены в табл. 3.
Рис. 4
Таблица 3
Номер варианта | ||||||||||
L, мГн | ||||||||||
С, пФ | ||||||||||
R, Ом | ||||||||||
Ri, кОм | ||||||||||
Е, В |
Результаты расчетов сведите в таблице 4.
|
|
Таблица 4
№ варианта | f0 кГц | Q | ZBX0 кОм | I0 мА | I0С мА | I0L мА | I0K мА | Z | P0 мВт | PL=PC BA |
2. Поясните, в чем заключается суть резонанса токов.
3. Приведите сравнение последовательного и параллельного контуров по их входному сопротивлению.