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

19379. Складання циклограми роботи, та визначення продуктивності РТК 53.5 KB
  Лабораторна робота №1 Складання циклограми роботи та визначення продуктивності РТК. Мета роботи: Побудувати циклограму роботи РТК. Визначення технікоекономічного показника РТК. 3. Теоретичні відомості. Одним з ос...
19380. ДОСЛIДЖЕННЯ СТРУМЕНЕВИХ ЗАХОПЛЮВАЧIВ 340.5 KB
  Лабораторна робота № 8 ДОСЛIДЖЕННЯ СТРУМЕНЕВИХ ЗАХОПЛЮВАЧIВ Теоретичні відомості Струменевi захоплювачі використовують для захоплювання й орiєнтацiї штучних заготовок рiзної конфiгурацiї матерiалу i маси а також як механiзми захоплювачів промислови...
19381. НАЛАДКА НА АВТОКОЛИВАЛЬНИЙ РЕЖИМ РОБОТИ ПНЕВМАТИЧНОГО ВIБРАЦIЙНОГО ПРИВОДУ З ХАРАКТЕРИСТИКОЮ ТИПУ ОБМЕЖЕННЯ 75.5 KB
  ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №9. НАЛАДКА НА АВТОКОЛИВАЛЬНИЙ РЕЖИМ РОБОТИ ПНЕВМАТИЧНОГО ВIБРАЦIЙНОГО ПРИВОДУ З ХАРАКТЕРИСТИКОЮ ТИПУ ОБМЕЖЕННЯ. МЕТА РОБОТИ: 1. Ознайомлення з конструкцією вiбролотка i пневматичного вібрацiйного приводу. 2. Експериментальне визначення з...
19382. Аналіз конструкції і дослідження роботи вібраційного завантажувального пристрою 169.92 KB
  Вібраційний завантажувальний пристрій (ВЗП) для автоматизації завантаження штучних заготовок на верстати-автомати одержав широке застосування в різних галузях.
19383. Дослідження напівсамотічного завантажувально-орієнтуючого валкового пристрою 156 KB
  Лабораторна робота №11 Дослідження напівсамотічного завантажувальноорієнтуючого валкового пристрою. Мета дослідження: Вивчення конструкції та принципу дії двохвалкового завантажувальноорієнтуючого пристрою і визначення умов його функціонування. Зміст до...
19384. Дослідження пристрою для вторинної автоматичної орієнтації деталей форми тіл обертання 174 KB
  Лабораторна робота №12 Дослідження пристрою для вторинної автоматичної орієнтації деталей форми тіл обертання Мета роботи: Ознайомлення з конструкцією та принципом дії типового пристрою для автоматичної вторинної орієнтації деталей тіл обертання з поперечн...
19385. Дослідження вібраційного лотка з активним орієнтуючим пристроєм 105 KB
  Лабораторна робота №13 Дослідження вібраційного лотка з активним орієнтуючим пристроєм. Мета роботи: ознайомлення з конструкцією та принципом роботи вібраційного лотка і дослідження факторів що впливають на його продуктивність. Зміст роботи. Ознайом
19386. Дослідження роботи орієнтуючого пристрою у вигляді V-подібного вирізу до вібраційних бункерних живильників 557.5 KB
  ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 14 Дослідження роботи орієнтуючого пристрою у вигляді Vподібного вирізу до вібраційних бункерних живильників. Мета роботи: Вивчити принцип роботи орієнтуючого пристрою ознайомитись з методикою аналітичного дослідження роботи пристрою од
19387. Експериментальне дослідження динамічного коефіцієнта коливальної системи вібраційного живильника 188 KB
  Лабораторна робота № 15 Експериментальне дослідження динамічного коефіцієнта коливальної системи вібраційного живильника Мета роботи: 1. Ознайомитись з методикою розрахунку коливальної системи вібраційних живильників. 2. Експериментальне визначення залежності д...