87885

Электрический резонанс

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

В лабораторной работе было изучено явление резонанса в электрических цепях. Резонанс напряжений возникает в цепях переменного тока с последовательно соединенным сопротивлением, индуктивностью и конденсатором. Для таких цепей в работе были проведены исследования и построены графики зависимости силы тока от частоты.

Русский

2015-04-24

106 KB

0 чел.

Лабораторная работа №6

Электрический резонанс

Цель: изучить явления резонанса в цепях переменного тока. Определить резонансные частоты и параметры цепей для различных типов соединений

Расчетные формулы:

                                                                                                                         (1),

где – сила тока,   – напряжение,  – полное сопротивление цепи.

                                                                                  (2),

где  – индуктивность катушки,  – частота,  – емкость конденсатора (условие резонанса напряжений).

                                                                                                                        (3),

где  – сопротивление цепи без активного сопротивления.

                                                                                     (4),

условие резонанса токов.

I. Резонанс напряжений

Резонанс напряжений возникает при последовательном подключении к источнику переменного тока индуктивности, сопротивления и конденсатора.

В используемой установке R1 = 1 Ом, R5 = ∞, С3 = 1,5 мкФ.

Компьютер выводит на дисплей мгновенные значения , ,  и строит график зависимости .

В первом испытании включаем R1, L1, C3. Имеем следующий график:

По оси абсцисс откладываем значение частоты, по оси ординат – силы тока.

Полученные данные:

Используя формулы (1) и (2) получаем:

Во втором испытании подключены R2, L1, C3. График I(v) :

По формулам (1) и (2) получаем:

Сравнивая с предыдущими значениями имеем одно и то же значение L1. Т. е. выбранный метод верен. В первом и во втором случаях резонансные частоты совпадают. Это говорит о независимости частоты от сопротивления.

Перейдем к третьему испытанию. Включив  R1, L1, C2 получаем:

Как видно, значение Z совпадает с первым экспериментом.

Теперь подключим R2, L2, C3. Получаем следующие резонансные значения

При сравнении со вторым опытом замечаем, что значения  совпадают. Это говорит о том, что напряжение зависит от сопротивления.

II Резонанс токов

Резонанс токов возникает при параллельном подключении к источнику переменного тока индуктивности, сопротивления и конденсатора.

Используемая формула (3) верна при R → ∞. В нашем случае R не может, конечно, равняться бесконечности. Но оно гораздо больше, чем активное сопротивление.

В первом опыте подключаем R5, L1, C3.

Резонанс токов – самое малое значение силы тока.

Как видно, L1 сохраняет значение.

Для второго испытания подключаем R4, L1, C3.

В третьем эксперименте при подключении R5, L1, C2 получаем:

Как видно, значение C2  сохранилось.

Вывод:

В лабораторной работе было изучено явление резонанса в электрических цепях. Резонанс напряжений возникает в цепях переменного тока с последовательно соединенным сопротивлением, индуктивностью и конденсатором. Для таких цепей в работе были проведены исследования и построены графики зависимости силы тока от частоты. Все они имеют характерный вид. Для проверки правильности  постановки экспериментов постоянно сравнивались значения параметров, вычисленных в различных испытаниях. Резонанс токов возникает в цепях с параллельным подключением сопротивления, индуктивности и конденсатора. Для таких цепей график I(v) имеет другой вид. В испытании при подключении R4, L1, C3 график несколько отличается от других. Полученные результаты хорошо согласуются как между собой, так и с предыдущими опытами.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

17744. ПРАВА ДОСТУПА 63.5 KB
  Лабораторная работа № 4 ПРАВА ДОСТУПА Администраторское Supervisory версия З.х. Право Supervisory предоставляет все права в определенном каталоге или файле. На уровне каталогов оно дает все права доступа к каталогу а также к любому файлу подкаталогу и к файлам подкатало...
17745. Течение жидкости в колесе центробежного насоса. КПД насосов 226.5 KB
  Лекция 4. Течение жидкости в колесе центробежного насоса. КПД насосов. 4.1. Течение жидкости в колесе центробежного насоса. В реальных насосах число лопастей конечно. Соответственно построение треугольников скоростей здесь должно быть выполнено с учётом реального движ...
17746. Общие сведения о гидравлических машинах ДВС; конструктивные схемы и принцип действия 453.5 KB
  Лекция 1. Общие сведения о гидравлических машинах ДВС; конструктивные схемы и принцип действия. Классификация насосов ДВС и ЭУ с ДВС. Динамические насосы ДВС. Общие сведения о гидравлических механизмах ДВС К гидравлическим относятся машины работающие на несжимаем
17747. Общие сведения о гидравлических машинах ДВС; конструктивные схемы и принцип действия 1.96 MB
  Лекция 2. Общие сведения о гидравлических машинах ДВС; конструктивные схемы и принцип действия. Объёмные насосы ДВС. Струйные аппараты. Гидравлические передачи. Объёмные насосы. Самым древним из известных в технике объёмных насосов является поршневой насос. Насосы та
17748. Основы теории гидравлических машин 447 KB
  Лекция 3.Основы теории гидравлических машин. Основные параметры насосов. Основными параметрами насосов можно считать те которые чаще всего используются для оценки их потребительских качеств и технических описаниях этих гидравлических машин. Ниже рассматриваются
17749. Основы теории подобия насосов 451 KB
  Лекция 5. Основы теории подобия насосов. Теория подобия создавалась для накопления и хранения экспериментальных данных а также для их использования на объектах подобных между собой. Во все времена перед созданием достаточно крупного и ценного изделия старались сдела
17750. Кавитация в насосах и способы её учёта при выполнении расчётов 233 KB
  Лекция 6. Кавитация в насосах и способы её учёта при выполнении расчётов. Кавитацией в насосах обычно называют процессы сопровождающие вскипание жидкости в области входа в насос. Вскипание связано с падением давления в этой области и в зависимости от величины падения д
17751. Расчёт ступени центробежного насоса 222 KB
  Лекция 7. Расчёт ступени центробежного насоса. Определение частоты вращения ротора насоса n. При известных значениях расхода жидкости Q и удельной работы ступени L частота вращения ротора n определяется с учётом существующих ограничений на этот параметр. Эти ограничения...
17752. Расчёт ступени центробежного насос. Построение лопастей колеса в меридианном сечении и в плане 369.5 KB
  Лекция 8. Расчёт ступени центробежного насоса продолжение Построение лопастей колеса в меридианном сечении и в плане. Особенностью принятого способа изображения лопастей в меридианном сечении является то что лопасти не рассекаются плоскостью а в этой плоскости сов...