Исследование резонанса напряжений в последовательной RLC цепи
Исследование резонанса напряжений в последовательной RLC-цепи Выполнил: Антоник И.А., студент группы Э-48, ФЭИС, 2 курса Проверил: Ярошевич А.В.
Брест, 2013 г. Лабораторная работа №5 Исследование резонанса напряжений в последовательной RLC цепи Цель работы: исследование параметров последовательной RLC цепи в режиме резонанса цепи и построение амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) колебательного контура. Задание 1 Построение АЧХ контура и определение частоты резонанса Соберём в программе Electronics Workbench (EWB) схему цепи:
Двойным щелчком мыши раскроем Bode Plotter, предназначенный в режиме Magnitude для построения графика отношения напряжения UR, отображающего ток цепи I, на входе Out к напряжению Ug на входе In. Этот график характеризует АЧХ контура. Установим на плоттере параметры вертикальной оси: Log для построения графика в логарифмическом масштабе, I = -20 Дб, F = 0 Дб; горизонтальной оси: Log для логарифмического масштаба оси частоты, I = 0.1 Гц, F = 100 кГц. Запустим моделирование, а затем прервём его. Подводом визира на максимум АЧХ определим резонансную частоту fрез. fрез = 649.4 Гц. Изменим сопротивление резистора на R = 110 Ом. Запустим и остановим процесс моделирования. Установим визир на максимум АЧХ. fрез = 678.7 Гц. Расчитаем fрез для цепи: Вывод: частота резонанса в цепи не зависит от сопротивления, включенного в контур, а зависит лишь от ёмкости конденсатора и индуктивности катушки. Чем ниже сопротивление контура, тем выше его добротность, а значит и выше избирательность контура. Чем выше добротность (соответственно меньше R), тем выше и острее резонансная кривая. Задание 2 Исследование амплитудно-фазовых соотношений колебательного контура Соберём в программе EWB схему цепи:
Запустим и остановим процесс моделирования. Осциллограмма: Установим частоту генератора fg = fм = 20 Гц. Установим частоту генератора fg = fб = 2000 Гц. Для частоты f = 636 Гц:
Для частоты f = 20 Гц: Для частоты f = 2000 Гц:
Вывод: в режиме резонанса напряжение на катушке индуктивности равно по модулю напряжению на конденсаторе, реактивное сопротивление цепи равно 0, модуль комплексного сопротивления равен сопротивлению резистора в цепи. Задание 3 Исследование амплитудно-фазовых соотношений на реактивных элементах контура Поменяем в предыдущей схеме местами элементы R и C:
Запустим и остановим процесс моделирования. Канал B отображает мгновенное значение напряжения на конденсаторе Uc. Поменяем в предыдущей схеме L и C местами: Запустим процесс моделирования и остановим его. Канал B показывает мгновенное значение напряжения на катушке индуктивности UL. Рассчитаем реактивные сопротивления С и L цепи, амплитудные напряжения: Вывод: при резонансе реактивные сопротивления катушки индуктивности и конденсатора равны. Действующее значение напряжения на резисторе равно напряжению источника питания. Амплитудные значения напряжений совпадают с данными осциллограммы.
Задание 4 Рассчитаем характеристическое сопротивление контура: Добротность контура: Вывод: чем больше характеристическое сопротивление контура и чем меньше активное сопротивление, тем больше напряжение на реактивных элементах цепи. Чем выше добротность, тем острее и уже резонансная кривая.
Популярное: Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1239)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |