Исследование цепи переменного тока с последовательным соединением катушки индуктивности и конденсатора. Резонанс напряжения

 

ЦЕЛЬ: Изменяя частоту напряжения на зажимах цепи, добиться резонанс напряжений, проверить его основные свойства.

ОБОРУДОВАНИЕ: Генератор звуковых частот, фильтр ЗБФ-1, миллиамперметр переменного тока

 

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ:

 

1) Ознакомиться с порядком включения генератора звуковых частот.

2) Определить цену деления вольтметра на его лицевой панели.

3) Собрать электрическую цепь по схеме (рисунок 33.1)

 

 

Рисунок 33.1 Схема исследования электрическая принципиальная

4) После проверки схемы преподавателем включить генератор звуковых частот.

5) Изменять частоту напряжения на зажимах электрической цепи, при этом поддерживать неизменной величину напряжения (задает преподаватель).

Сделать четыре замера значений тока в цепи на частотах до резонанса. Измерить величину тока на резонансной частоте.

Сделать четыре замера значений тока в цепи на частотах после резонанса.

Показания приборов записать в таблицу 33.1

 

Таблица 33.1 – Результаты измерений и расчета

№	Показания приборов	Результаты вычислений	Примечание
f,Гц	I,mA	U,В	ω,рад/с	ХL,Ом	ХC,Ом	Х,Ом	Z,Ом
									С= 4 мкФ   Рассчитанное значение L=______мГн

 

Отключить генератор звуковых частот.

Реактивную и полную мощности: ,

 

 

6) Отключить генератор звуковых частот.

7) По данным, полученным для резонансной частоты (наибольшее отклонение стрелки миллиамперметра), определить индуктивность и активное сопротивление катушки:

;

____________________;

 

8) Для каждого замера определить: ; ; ; ;

Где ,

9) Построить графики зависимостей: I=F(f), Х_L=F(f), Х_С=F(f), Z=F(f)

 

 

Рисунок 33.2 Зависимости величин

 

10) Вычислить, во сколько раз реактивные напряжения U_L и U_C при резонансе больше напряжения на зажимах цепи (добротность – Q). Объяснить причину их увеличения.

Выводы:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Контрольные вопросы:

1) При каких условиях в цепи возникает резонанс напряжений?

2) Пояснить причину названия «резонанс напряжений»

3) Нарушится ли режим резонанса, если изменить величину активного сопротивления цепи?

4) Как вычислить частоту собственных колебаний контур?