Резонанс в параллельном контуре

Цель работы: Экспериментальным путём получить резонанс в параллельном контуре. Вычислить резонансную частоту и определить условия получения резонанса.

Оборудование: Стенд учебный, соединительные проводники, конденсатор ёмкостью 0,1мкф, катушка с индуктивностью 1,25 Гн и перемычки.

Общие теоретические сведения:

Колебательный контур, активное сопротивление которого R, индуктивность L и ёмкость C, имеет свою собственную частоту. Если эта частота совпадает с частотой генератора переменного тока, питающего контур, то наступает явление электрического резонанса и ток в контуре заметно увеличивается. При этом индуктивное сопротивление X_L = 2πfL становится равным ёмкостному сопротивлению X_C = 1 / (2πfC), т.е.

2πfL = 1 / (2πfC)

В данной работе необходимо убедиться в возможности получения резонанса и из полученного равенства найти собственную частоту контура:

f = 1 / (2π√LC)

Рис.1 Схема исследования

Порядок выполнения работы:

1. Выполнить теоретический расчёт резонансной частоты контура, используя указанные значения ёмкости конденсатора и индуктивности катушки.

2. Подключить измерительные приборы. Амперметр включить в гнезда А₁. В гнезда А₂, А₃, А₄ установить перемычки.

3. Подсоединить высокочастотный кабель с генератора в боковое гнездо стенда, расположенное с левой стороны.

4. Регулятор частоты генератора сигналов установить в крайнее положение (вращая по часовой стрелке).

5. Регулятор амплитуды (Усиление) установить в минимальное положение (крайнее левое).

6. Включить питание генератора, дать прогреться 5 минут.

7. Переключатель мультиметра А установить в положение измерения тока DCA20mА.

8. Переключатель мультиметра V установить в положение переменного напряжения АCV200.

9. Медленно вращая регулятор «Усиление» установить амплитуду сигнала 2В по вольтметру.

10.Медленно вращая регулятор частоты генератора, зафиксировать нулевое показание амперметра. Этот момент соответствует резонансу.

11.Записать показания приборов в момент резонанса в таблицу №1.

12.Записать в тетрадь значение частоты резонанса. Проверить, совпадает ли полученное значение частоты резонанса с теоретически рассчитанным значением.

13.Медленно вращая ручку регулятора частоты генератора сигналов ГС по часовой стрелке, записать 3 показания амперметра до резонанса в таблицу №1.

14.Медленно вращая ручку регулятора частоты генератора сигналов ГС против часовой стрелке, записать 3 показания амперметра после резонанса в таблицу №1.

15. Вычислить значения X_Lи X_C_. В момент резонанса. Убедиться в том, что их значения примерно равны.

Таблица №1

Показания приборов	До резонанса	В момент резонанса	После резонанса
Вольтметр V
Амперметр А