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

58964. Їде панна осінь на золотому коні 42 KB
  Організація класу до уроку Гайда діти у садок Любо там та мило Подивіться все навколо Осінь як змінила. Осінь. Осінь завітала до нас у гості.
58965. Матеріали до вивчення роману Габріеля Гарсіа Маркеса "Сто років самотності" 31.5 KB
  Довести до свідомості учнів задум письменника який полягає в осудженні індивідуалізму що зумовлює замкненість відірваність людини від реального часу отруює її життя гіркотою самотності. Актуалізація опорних знань Як ви розумієте слово самотність Звідки вона береться Чому виникає...
58966. Англомовні країни. Велика Британія 55.5 KB
  Respected quests! Our todays lesson is devoted to Great Britain. Its our final lesson on the topic. We are going to review the material we have already learnt and try to learn something new. Hope you will enjoy every minute of the lesson.
58967. Архітектурні споруди в казці 45.5 KB
  Завдання до уроку 1. Структура уроку І. Повідомлення теми завдань уроку й мотивація навчання 1 хв. Уведення до теми уроку методом створення ігрової ситуації уявної мандрівки у країну казок 8 хв.
58968. Біблія - памятка світової писемності 53 KB
  Мета: познайомити старшокласників з історією виникнення Біблії її історичним шляхом. Довести вічну цінність Біблії для всіх людей. Перші 39 книг близько три чверті Біблії складають Старий Заповіт визнаються за Святе Письмо іудаїзмом і християнством.
58969. Біблія на уроці фізики 47.5 KB
  культура є тими костилями яких потребує наша душа їх можна відкинути тільки після видужання А. Формувати у школярів справжню духовність можна лише тоді коли використовувати на уроці Святе Письмо Біблію. Далеко не всі події можна сприймати буквально. Якщо в Євангелії говориться наприклад про сліпого глухого або німого то під ним можна розуміти скажімо людину яка не бачить справ Господніх не чує Бога Слова не прославляє величі Його дій; під заскалкою або піщинкою в оці ближнього великий чи малий гріх; під світильником ...
58970. Біосинтез білка 37 KB
  Під час вивчення цієї теми в учнів часто виникають труднощі повязані з розумінням процесів транскрипції трансляції ролі рибосоми в утворенні молекули білка. Сформувати в учнів поняття генетичний код етапи біосинтезу білка реакції матричного синтезу.
58971. Спостережливість - шлях до краси і знань 39.5 KB
  Назвіть кольори веселки. Що в неживій природі нагадує ці кольори Сонце світло вогонь ліхтар. Тепер розглянемо останні три кольори: блакитний синій фіолетовий. Де в неживій природі можемо побачити ці кольори Небо вода сніг лід.