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

55796. Развитие познавательного интереса учащихся на уроках русского языка 81 KB
  Дети тему урока не знают. Ирис нежный расцветает фикус листья расправляет Есть любовь цветы и дети что всего важней на свете. Или при изучении частиц: Что порадовало б вас...
55797. РОЗВИТОК ТВОРЧИХ ЗДІБНОСТЕЙ УЧНІВ ІЗ ЗВ′ЯЗНОГО МОВЛЕННЯ НА УРОКАХ УКРАЇНСЬКОЇ МОВИ ТА ЛІТЕРАТУРИ 189 KB
  Тоді в той перший мій робочий день серед учнівських оченят я ніби побачила себе бо не одразу змогла розкритися перед учителем не одразу показала на що справді була здатна.
55798. Розвиток особистісного потенціалу учнів на уроках з фізики 256 KB
  Як вчитель допомагаю учням на уроках та в неурочний час оволодіти технологіями життєтворчості прагну створити умови для розкриття внутрішнього потенціалу самооцінки самореалізації самоконтролю учнів...
55799. Розвиток пізнавальної активності в процесі рішення творчих задач 87 KB
  Дуже часто навчання зводиться до розуміння й відтворення прийомів дій типових способів вирішення завдань. Дуже часто при такому аналізі на перший погляд абсурдна ідея перевтілюється й відкриває шлях до вирішення проблеми.
55800. Може, маленька дитина повторює те, що було вже зроблено, створено іншими людьми, але якщо це діяння – плід її власних зусиль, – вона творець; її розумова діяльність – творчість 49 KB
  Щоб сформулювати творчі здібності дитині необхідно якнайбільше вражень про навколишній світ під час виконання різних видів діяльності який їй подобається найбільше а потім в усіх притаманних учням видах діяльності гра малювання конструювання...
55801. РОЗВИТОК КРЕАТИВНОГО МИСЛЕННЯ НА УРОКАХ МАТЕМАТИКИ ТА НАВЧАННЯ ГРАМОТИ 116 KB
  Бо стає важливим не стільки обсяг знань якими володіє людина скільки вміння застосовувати їх у конкретній ситуації. Скільки вовків було у норі Ізза пенька показалось 6 заячих вух. Скільки вух тепер видно Скільки вушок у зайців Скільки крил у горобців
55802. Розвиток творчого мислення молодших школярів як засіб формування життєвої компетентності 107 KB
  Научання предмету грань розумового розвитку учнів Розвиток одночасно із засвоєнням знань Читання джерело думки Значення предметів естетичного циклу та фізкультури для розвитку творчого мислення...
55803. Розвиток пізнавального інтересу на уроках математики як засіб підвищення якості знань учнів 241.5 KB
  Де вчитель там і школаМатематика служниця вчителяМатематика завжди незважаючи на всілякі вдосконалення в методі викладання залишиться для учнів важкою роботою. Вихідною умовою становлення досвіду роботи стали результати діагностики які свідчать про зниження інтересу учнів до уроків математики що спричиняє погіршення результатів навчання і якості знань з математики. Визначальною умовою становлення досвіду є створення умов що сприяють удосконаленню якості знань учнів з математики посилення їх мотивації...
55804. Розвиток мовленнєвої компетентності дітей під час нетрадиційної роботи за казками В. Сухомлинського 47 KB
  Хід заняття: Дітки давайте привітаємось з нашими гостями. Давайте ми зараз розкажемо про осінь яка вона. Подивіться на нашу берізку що на ній не вистачає Давайте прикрасимо її золотими стрічками. Давайте я почну а ви продовжите діти переказують казку за картинками.