Подготовка к выполнению лабораторной работы. 2.1. Данные элементов схемы (рис
2.1. Данные элементов схемы (рис. 9):
В; L = 
мГн; С = 
нФ; 
Ом, где Nгр – последняя цифра номера группы, Nст – номер лабораторного макета (стенда).
Для схемы последовательного контура (рис. 9) в соответствии с данными своего варианта определить:
– резонансную частоту 
, 
;
– характеристическое сопротивление контура r;
– добротность контура Q;
– абсолютную полосу пропускания контура 
,
– сопротивление контура на частоте резонанса 
;
Рис. 9
– 
– напряжение на выходе контура на частоте резонанса 
;
– 
– напряжения на резисторе и конденсаторе на частоте резонанса .
Результаты предварительного расчета контура для резонансной частоты записать в таблицу 9.
Таблица 9
|
|
| r | Q | 
|
| 
| 
| 
|
| рад/с | Гц | Ом | – | Гц | Ом | В | В | В |
Рассчитать частотную характеристику выходного напряжения последовательного контура 
на частотах 
, 
, 
, 
, f = 0 и f = 30 кГц (см. Указания). Результаты расчета записать в таблицу 10. На этих же частотах рассчитать фазу полного сопротивления 
. По результатам расчета в масштабе построить графики 
, 
в диапазоне частот 0 ¸ 
. Построить качественно (без расчета) ожидаемые графики 
, 
.
Указания. Напряжение на катушке индуктивности 
на любой частоте в пределах полосы пропускания может быть рассчитано по приближенной формуле:
,
где 
– обобщенная расстройка. Тогда на частоте: 
; 
.
Фаза сопротивления последовательного контура определяется:
.
Таблица 10
| f, кГц | 
| 
| 
| 
|
| 
| 
| 
| 
| |
, В
(  )
| Рассч. | |||||||||
| Измер. | ||||||||||
| , °
| Рассч. | |||||||||
| Измер. | ||||||||||
 , В
| Измер. | |||||||||
 , В
| Измер. | |||||||||
| , В
(с нагр.)
| Измер. |
Экспериментальная часть
3.1. Исследование последовательного контура.
– Собрать схему (рис. 9). Для измерения напряжений , , параллельно каждому элементу включить вольтметры (режим работы «AC» – переменный ток, внутреннее сопротивление 
= 100 МОм).
– Установить заданные значения R, L, C, напряжение источника E.
– Устанавливая значения частоты f источника (см. таблицу 10) в диапазоне рассчитанных частот, измерить и записать в таблицу 10 значения напряжений , , на элементах схемы.
– Значения фазы полного сопротивления для рассчитанных частот измерить с помощью измерительной линейки прибора «Bode Plotter» (схема подключения изображена на рис. 10). Установить в приборе режим измерения фазы «PHASE»; линейную развертку по вертикали (LIN) с масштабом: min – –135°; max – +135°; линейную развертку по горизонтали (LIN) с масштабом: min – 0,1 мГц; max – 30 кГц. Результаты измерения записать в таблицу 10.
– По результатам измерений построить в масштабе графики 
, совместив их с расчетными графиками (например, другим цветом).
Рис. 10
– Параллельно катушке индуктивности подключить сопротивление нагрузки 
= 5 кОм и исследовать зависимость 
, данные измерений записать в таблицу 10. По результатам измерений построить график.
Требования к отчету
В отчете должны быть приведены требуемые расчеты, таблицы расчетов и измерений, расчетные и экспериментальные графики, построенные совместно или раздельно, но в одном масштабе, выводы по работе.
Контрольные вопросы
5.1. Объяснить вид частотных характеристик последовательного контура.
5.2. Как влияет добротность контура на его избирательные свойства.
5.3. Почему резонанс в последовательном контуре называется резонансом напряжений? Условие резонанса.
5.4. Почему последовательный контур должен работать с источником напряжения?
5.5. Как влияют нагрузка и внутреннее сопротивление генератора на резонансные свойства последовательного контура?
5.6. Применение последовательного контура как избирательной системы.
Лабораторная работа 5
«ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ первого порядка»
1. Цель работы: исследование переходных процессов в электрических цепях с одним реактивным элементом.