ИЗУЧЕНИЕ РЕЗОНАНСНЫХ ЯВЛЕНИЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ
Соответственно, собственная частота колебаний в Герцах для него определяется формулой: (2) При включении в контур внешнего источника с периодически изменяющейся ЭДС:
(Е0 –амплитуда, w -круговая частота колебаний), в нем возникают вынужденные колебания тока с той же частотой w и фазой, отличающейся от фазы ЭДС на величину a:
Амплитуда I0вынужденных колебаний тока связана с параметрами контура R, C, Lи величиной wсоотношением:
Амплитуда I0 зависит от круговой частоты wприложенной ЭДС. При некоторой частоте wрсила тока максимальна и равна I0m=E0/R.
Явление резкого увеличения амплитуды колебаний (здесь - тока I0) при приближении частоты внешнего воздействия w к собственной частоте w0 колебаний системы называется резонансом.
При резонансе напряжение на катушке индуктивности UL и напряжение на конденсаторе Uc максимальны, равны друг другу и противоположны по фазе. Резонанс в электрической цепи с соединёнными последовательно R, C, L называется резонансом напряжений. Качество любой колебательной системы характеризуется её добротностью Q. Величина Q указывает, во сколько раз амплитуда вынужденных колебаний при резонансе превышает амплитуду вынужденных колебаний вдали от резонанса. Добротность пропорциональна отношению полного запаса энергии Wk в колебательной системе к потерям энергии Wп за период колебаний: Для колебательного контура добротность характеризует относительные потери электромагнитной энергии в нём за счет омического сопротивления R. Добротность контура определяется уравнением: (3)
Величина имеет размерность сопротивления и называется волновым сопротивлением контура. Оно характеризует сопротивление, которое оказывает контур распространению в нем синусоидальных колебаний . Добротность Q определяет ширину резонансной кривой. Острота кривой характеризуется ее относительной полушириной Df = f2 - f1 – разностью значений частот f2 и f1, соответствующих величине I = I0/√2 (рис.2). Относительная полуширина Df/fp связана с добротностью Q соотношением: (4)
Синусоидальное напряжение частоты f от звукового генератора ЗГ подается на колебательный контур, содержащий последовательно соединенные сопротивление R, конденсатор С и катушку индуктивности L. С катушкой L индуктивно связана небольшая катушка L1, которая соединена с вольтметром переменного тока В. В катушке L1 индуцируется ЭДС U, пропорциональная величине тока I0 в контуре. Меняя частоту f подаваемой от ЗГ ЭДС, можно изучать частотную зависимость I0 в условных единицах напряжения на вольтметре.
Популярное: Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (672)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |