Материал: Laboratorny_praktikum_po_TOE_2017_zerkalny

Токи, протекающие через индуктивность и емкость в цепи на рис. 7.1, б, при резонансе компенсируют друг друга и могут во много раз быть больше тока источника. Отношение действующего значения тока любого из реактивных элементов к току источника при 0 называют добротностью параллельного контура:

Если в режиме резонанса измерены входной ток I и ток конденсатора IC0 , напряжение U0 и резонансная частота f0 , то из (7.5) можно определить

G, из (7.6) – Q и ρ, а из (7.4) – L и C.

При отклонении частоты от резонансной реактивное сопротивление последовательного контура и реактивная проводимость параллельного не равны нулю, поэтому ток первого и напряжение второго уменьшаются.

АЧХ (резонансная кривая) последовательного контура есть зависимость модуля проводимости от частоты:

Для параллельного контура, дуально, АЧХ – это зависимость модуля сопротивления от частоты:

«Острота» резонансной кривой определяет частотную избирательность цепи. По АЧХ можно определить добротность контура. Она равна отношению f0 к полосе пропускания f , измеренной по уровню 0,707 от максимума АЧХ:

Q f0f .

41

f

Рис. 7.2

Примерный вид АЧХ, построенных по выражению (7.7) при различных значениях R, представлен на рис. 7.2.

7.2.Экспериментальное исследование резонанса напряжений

Исследуемые цепи питаются от ИН. Для приближения свойств ГС к свойствам идеального ИН параллельно выходу генератора подключен находящийся под платой резистор, сопротивление которого много меньше сопротивления контура во всех режимах его работы, и поэтому напряжение на входе цепи будет практически неизменным.

7.2.1. Исследование резонанса напряжений и АЧХ контура с малыми потерями

Соберите схему, изображенную на рис. 7.3.

L

A

Рис. 7.3

42

Потери в контуре объясняются неидеальностью элементов и характеризуются сопротивлением потерь R0 , так что в данном случае в цепи на рис. 7.1, а R R0 .

Установите напряжение источника U = 2 В. Изменяя частоту ГС в пределах 1…7 кГц, определите резонансную частоту f0 по максимуму тока. При f f0 напряжение источника может уменьшиться, и в этом случае его сле-

напряжение источника U = 2 В. Рекомендуется изменять частоту от 0,5 f0 до 2 f0 и снять 5 показаний до f0 и 5 после f0 . Результаты измерений занесите

и 0 , определить значения АЧХ на этих частотах и проконтролировать результаты эксперимента?

7.2.2. Исследование резонанса напряжений и АЧХ контура с большими потерями

Соберите схему, изображенную на рис. 7.4.

Потери в этом контуре определяются сопротивлением R R1 R0 . Методика исследования здесь такая же, как в 7.2.1. Результаты измерений занесите в таблицы, аналогичные табл. 7.1 и 7.2. По результатам измерений в табл. 7.1 вычислите лишь R и Q.

43

R1 L

A

Рис. 7.4

Вопрос 2. В чем сходство и в чем различие данных, измеренных и рассчитанных в 7.2.1 и 7.2.2?

7.2.3. Исследование влияния емкости на характеристики контура

Соберите схему, изображенную на рис. 7.5.

A

Рис. 7.5

Проведите измерения, аналогичные 7.2.2.

Вопрос 3. В чем сходство и в чем различие данных в 7.2.2 и 7.2.3?

7.3.Экспериментальное исследование резонанса токов

Исследуемые цепи питаются от ИТ i t (см. рис. 7.1, б). Для приближения свойств ГС к свойствам идеального ИТ последовательно с выходом ГС включен находящийся под платой резистор, сопротивление которого много больше сопротивления контура во всех режимах его работы, так что ток через входные зажимы будет практически неизменным.

44

7.3.1.Исследование резонанса токов и АЧХ контура с малыми потерями

Соберите схему, изображенную на рис. 7.6.

Потери в цепи объясняются неидеальностью элементов и могут характеризоваться проводимостью потерь G0 , так что в данном случае в цепи на рис. 7.1, б G G0 .

C

Рис. 7.6

Установите ток источника I = 0,5 мА. Изменяя частоту ГС в пределах от 1 до 7 кГц, определите резонансную частоту f0 по максимуму напряжения в цепи. В случае уменьшения тока I на резонансной частоте следует его увеличить до 0,5 мА. После этого измерьте величины, указанные в табл. 7.3.

Вопрос 4. Как, используя эквивалентные схемы цепи для 0 , и0 , определить значения АЧХ на этих частотах и проконтролировать результаты эксперимента?

45