2015-06-26
312
Резонанс напряжений
1. Включить лабораторную установку, нажав кнопку на задней стенке прибора.
2. Переключателями R, L и C на передней панели установить положения R1, L4 и C2.
3. Кнопкой Выбор контура включить режим резонанса напряжений, кнопкой А установить амплитуду исследуемого сигнала 70% А = 0,7, кнопкой Выбор режима включить режим AUTO (на экране графического дисплея высветится AUTOCircuit: (SEQ), MODE: R1, L4,C2 A=0,7; F = 10 H z.
4. Кнопкой Ввод запустить автоматический режим работы и наблюдать на экране графического дисплея как изменяются с увеличением частоты F графики мгновенных значений напряжения u = u(t), силы тока i = i(t), амплитуда силы тока I0 и разность фаз j между силой тока и напряжением. (Для всех нагрузок график для напряжений начинается в начале координат). Частота изменяется от 10 до 648Гц с шагом 2Гц.
5. После высвечивания на экране графика зависимости действующего значения силы тока от частоты I = I(f) с помощью кнопок 10 † и … 10 передвигать курсор через 20Гц в пределах графика. В области резонанса передвигать курсор кнопками 1 † и … 1 с интервалом 2Гц. На цифровом дисплее будет высвечиваться действующее значение напряжения (оно не зависит от частоты), силы тока и частоты. Записать значения напряжения, силы и частоты тока в таблицу и построить график I = I(f).
6. Используя график и таблицу определить резонансную частоту fрез, рассчитать активное сопротивление R1 и емкость C2 (L4 = 0,6 Гн, RL4 = 68 Ом).
7. Переключателем R ввести активное сопротивление R3, значения L и С оставить без изменений. Повторить п.п. 4 и 5. Определить резонансную частоту и рассчитать величину активного сопротивления R3. Сравнить резонансные частоты и действующие значения силы тока при резонансе для R1 и R3.
8. Ввести индуктивность L6, активное сопротивление R1, емкость C3,. Повторить п.п. 4 и 5. Определить резонансную частоту, величину активного сопротивления R1 и емкости C3. Сравнить резонансные частоты для C2 и C3.
9. Ввести емкость C2 и активное сопротивление R1. Рассчитать, какой должна быть величина индуктивности L, чтобы резонанс был на частоте, которая получалась в п. 8. Установить переключателем L соответствующую индуктивность и повторить п.п. 4 и 5.
10. Выключить лабораторную установку.
Контрольные вопросы
1. Что такое резонанс напряжений? При каких условиях возникает это явление?
2. Чему равны при резонансе напряжений: реактивное и полное сопротивление цепи, сила тока в цепи, сдвиг фаз между силой тока и напряжением, амплитудные напряжения и сдвиг фаз между напряжениями на участках L и С?
3. При каком условии напряжение на участках L и С больше напряжения, подведенного ко всей цепи?
4. Как зависит сдвиг фаз j между силой тока и напряжением от частоты f?
5. Каковы сила тока I0 и сдвиг фаз j между силой тока и напряжением в электрической цепи?
6.Что такое резонанс токов? При каких условиях он возникает?
6. Каковы полное сопротивление (импеданс) Z, амплитуда силы токов и сдвиг фаз между ними в ветвях L и С при резонансе токов?
7. При каких условиях токи в ветвях L и С больше, чем ток в общей цепи?
Литература
1. Калашников С.Г. Электричество. - М.: Наука, 1977. - с. 485-490, 494-498.
2. Матвеев А.Н. Электричество и магнетизм. - М.: Высш. шк., 1983. - с. 356-359.
3. Сивухин Д.В. Общий курс физики. - М.: Наука, 1983. Т. 3. Электричество. - с.561-568.
4. Физический практикум. / Под редакцией Кембровского Г.С. - Мн.: Изд-во «Университетское», 1986. - с. 195-201.
