Исследование резонанса в одиночных колебательных контурах

Экспериментальное исследование частотных и резонансных характеристик последовательного контура. Анализ влияния активного сопротивления на вид резонансных кривых. Особенности и методика настройки последовательного контура на резонанс с помощью емкости.

Отправить свою хорошую работу на сайт просто. Используйте форму, расположенную ниже.

Подобные документы

Колебательный контур
Исследование последовательного и параллельного колебательного контура. Получение амплитудно-частотных и фазово-частотнх характеристик. Определение резонансной частоты. Добротности последовательного и параллельного контура, различия между их значениями.
лабораторная работа [277,5 K], добавлен 16.04.2009
2.

Резонансные явления в простейших электрических цепях
Исследование асинхронного трехфазного двигателя с фазным ротором. Схема последовательного и параллельного соединения элементов для исследования резонанса напряжений. Резонанс напряжений, токов. Зависимость тока от емкости при резонансе напряжений.
лабораторная работа [249,7 K], добавлен 19.05.2011
3.

Явление резонанса и электрических цепей
Электрические цепи переменного тока, их параметры. Понятие и основные условия явления резонанса. Особенности изменения индуктивного и емкостного сопротивления. Анализ зависимости фазового сдвига между током и напряжением на входе контура от частоты.
контрольная работа [216,6 K], добавлен 16.01.2010
4.

Анализ зависимости условного периода, логарифмического декремента затухания и добротности контура от его параметров (L,C,R)
Методика и особенности проверки зависимости периода колебаний от емкости и определения индуктивности катушки, а также сопротивления катушки от периода колебаний. Анализ и оценка взаимосвязи логарифмического декремента затухания от сопротивления контура.
курсовая работа [101,6 K], добавлен 21.09.2010
5.

Механические колебания
Свободные, гармонические, упругие, крутильные и вынужденные колебания, их основные свойства. Энергия колебательного движения. Определение координаты в любой момент времени. Явления резонанса, примеры резонансных явлений. Механизмы колебаний маятника.
реферат [706,7 K], добавлен 20.01.2012
6.

Гармонические колебания в параллельном контуре
Основные первичные и вторичные параметры колебательного контура в идеальном и практическом вариантах. Определение возможных режимов установившихся гармонических колебаний в параллельном колебательном контуре. Сущность и порядок режима резонансных токов.
лекция [137,6 K], добавлен 01.04.2009
7.

Исследование цепи переменного тока с последовательным соединением активного сопротивления, индуктивности и емкости
Влияние величины индуктивности катушки на электрические параметры цепи однофазного синусоидального напряжения, содержащей последовательно соединенные катушки индуктивности и конденсатор. Опытное определение условий возникновения резонанса напряжений.
лабораторная работа [105,2 K], добавлен 22.11.2010
8.

Исследование динамических свойств электропривода с вентильным двигателем
Краткое описание функциональной схемы электропривода с вентильным двигателем. Синтез контура тока и контура скорости. Датчик положения ротора. Бездатчиковое определение скорости вентильного двигателя. Релейный регулятор тока RRT, инвертор напряжения.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 30.03.2011
9.

Исследование переходных процессов и анализ частотных характеристик элементарных звеньев радиотехнических цепей
Построение амплитудно-частотных и фазово-частотных характеристик элементарных звеньев радиотехнических цепей, последовательно и параллельно соединенных. Рассмотрение переходных процессов в цепях, спектральных преобразований и электрических фильтров.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 07.01.2011
10.

Исследование электрической цепи переменного тока. Резонанс напряжений
Практическая проверка и определение физических явлений, происходящих в цепи переменного тока при последовательном соединении резистора, индуктивной катушки и конденсатора. Получение резонанса напряжений, построение по опытным данным векторной диаграммы.
лабораторная работа [32,3 K], добавлен 12.01.2010
11.

Исследование биполярного транзистора
Порядок получения входных и выходных характеристик транзистора. Методика и основные этапы сборки электрической схемы, определение измерения тока коллектора. Экспериментальное нахождение сопротивления по входной характеристике при изменении базового тока.
лабораторная работа [39,8 K], добавлен 12.01.2010
12.

Модернизация АСР (общий обзор) второго контура блока ВВЭР-440 Кольской АЭС
Основные технико-экономические показатели Кольской АЭС. Описание технологической схемы, состав энергоблока. Назначение парогенератора (ПГ), система первого контура. Вспомогательное оборудование систем ПГ. Принцип построения цепей технологических защит.
курсовая работа [379,3 K], добавлен 05.08.2011
13.

Расчет частотных и переходных характеристик линейных цепей
Анализ частотных и переходных характеристик электрических цепей. Расчет частотных характеристик электрической цепи и линейной цепи при импульсном воздействии. Комплексные функции частоты воздействия. Формирование и генерирование электрических импульсов.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 05.01.2011
14.

Принципы томографии
Исследование и описание метода магнитно-резонансной томографии (МРТ). Устройство МР томографа. Физические основы явления ядерного магнитного резонанса. Диаграммы энергетических уровней. Статистика Больцмана. Спиновые пакеты. Импульсные магнитные поля.
реферат [7,7 M], добавлен 11.03.2011
15.

Исследование влияния ультразвука на коррозионно-механическое изнашивание
Экспериментальное исследование влияния механической нагрузки и акустической эмиссии на скорость коррозионно-механического разрушения стальной проволоки в водном растворе серной кислоты. Строение установки для исследования процессов растворения метала.
статья [150,9 K], добавлен 14.02.2010
16.

Создание методики расчета активности пара ТН второго контура моноблочного ПГА ЯЭУ
Конструкция моноблочного парогенерирующего агрегата. Определение геометрических размеров эжекторов. Выполнение расчетов активности пара второго контура для змеевикового парогенератора и для парогенератора с навивкой змеевиков вокруг шахты активной зоны.
дипломная работа [5,4 M], добавлен 18.10.2011
17.

Исследование непрерывных сигналов с помощью осциллографа
Изучение принципа работы универсального электронно-лучевого осциллографа. Получение и графическое изображение амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик делителя напряжения. Проведение градуировки генератора по частоте. Наблюдение фигур Лиссажа.
лабораторная работа [1,9 M], добавлен 13.11.2010
18.

Гидравлика трубопроводных систем
Произведение расчета кривых потребного напора трубопроводов (расход жидкости, число Рейнольдса, относительная шероховатость, гидравлические потери) с целью определение затрат воды в ветвях разветвленного трубопровода без дополнительного контура.
контрольная работа [142,7 K], добавлен 18.04.2010
19.

Исследование аэродинамических характеристик самолета "Цикада" с помощью программы Tornado
Описание метода дискретных вихрей и исследование аэродинамических характеристик самолета "Цикада" с помощью программы Tornado. Построение поляры крыла и расчет коэффициентов отвала в зависимости от угла отклонения закрылка. Влияние разбивки на результат.
курсовая работа [798,0 K], добавлен 04.05.2011
20.

Исследование динамических свойств моделей типовых звеньев систем автоматического управления
Сущность и порядок внедрения экспериментального метода построения частотных характеристик для сложного объекта автоматического регулирования, его особенности и расчеты. Применение аппаратных средств определения амплитудно-фазовых характеристик звеньев.
лабораторная работа [399,5 K], добавлен 26.04.2009

Другие подобные документы

Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники

Кафедра теоретических основ электротехники

Отчёт по лабораторной работе №4

ПО ТЕМЕ: “ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЗОНАНСА В ОДИНОЧНЫХ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ КОНТУРАХ”

Выполнил:

Студент группы 851003

Куликов С.С.

Проверил:

Преподаватель

Коваленко В.М.

Минск, 1999

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Экспериментально исследовать частотные и резонансные характеристики последовательного контура, влияние активного сопротивления на вид резонансных кривых. Ознакомиться с настройкой последовательного контура на резонанс с помощью ёмкости.

2. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР

Рис. 1. Схема цепи

Таблица-1 (“Исходные данные”)

U, В	rk, Ом	Lk, Гн	C, мкФ	W, витков
3,0	35	0,25	5	2400

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ

Определение угловой частоты:

Определение циклической частоты:

Определение характеристического сопротивления:

Определение добротности:

;

Резонансная характеристика тока:

;

Величина тока при резонансе:

Рис. 2. Резонансная кривая тока.

Частотная характеристика напряжения на ёмкости:

;

Резонансная частота напряжения на ёмкости:

Напряжение на конденсаторе при резонансе:

;

Частотная характеристика напряжения на индуктивности:

;

Резонансная частота напряжения на индуктивности:

Напряжение на индуктивности при резонансе:

Полное сопротивление контура:

Рис. 3. Резонансные кривые напряжений на ёмкости и индуктивности

4. ПРАКТИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ

Рис.4. Схема

Таблица 2.

Зависимость тока и напряжений на индуктивности и ёмкости от частоты при r1=0

f0, Гц	50	70	90	110	120	130	140
I(f), мА	6	9	15	27	36	57	85
UC(f), B	3,5	3,9	4,5	6,5	9,3	14,3	20,1
UL(f), B	0,5	0,9	1,6	3,9	6,3	11,2	19,7
f0, Гц	150	170	190	210	230	270	300
I(f),мА	77	40	25	19	15	10	8
UC(f),B	16,7	8,2	4,2	3,1	2,1	1,2	0,7
UL(f),B	14,3	12,1	7,1	6,1	4,9	4,1	3,9

Таблица 3.

Зависимости тока и напряжений на индуктивности и ёмкости от частоты при r1<>0

f0, Гц	50	70	90	110	120	130	140
I(f), мА	5	8	14	23	31	41	49
UC(f), B	3,4	3,8	4,8	7,1	8,1	10,1	11,1
UL(f), B	0,4	0,8	1,9	4,9	5,7	8,3	10,1
f0, Гц	150	170	190	210	230	270	300
I(f),мА	46	30	20	16	13	9	7,9
UC(f),B	9,7	5,6	3,5	2,4	1,8	1,1	0,6
UL(f),B	9,9	7,9	6,2	5,2	4,7	4,0	3,8

Частотные характеристики Xc(f), XL(f), ZK(f).

Реактивные сопротивления ёмкости и индуктивности и полное сопротивление цепи определяются по формулам:

Рис. 5. Зависимость реактивных сопротивлений элементов и полного сопротивления цепи от частоты.

Таблица 4.

Зависимость реактивных сопротивлений элементов и полного сопротивления цепи от частоты при r1=0.

f, Гц	50	70	90	110	120	130	140
XC(f), кОм	0,64	0,46	0,35	0,29	0,27	0,25	0,23
XL(f), кОм	0,07	0,11	0,14	0,17	0,19	0,20	0,22
Z(f), кОм	0,56	0,33	0,22	0,12	0,09	0,05	0,04
f, Гц	150	170	190	210	230	270	300
XC(f), кОм	0,21	0,19	0,17	0,15	0,14	0,12	0,11
XL(f), кОм	0,24	0,27	0,29	0,33	0,36	0,42	0,47
Z(f), кОм	0,04	0,09	0,14	0,18	0,23	0,30	0,37

Характеристическое сопротивление .

Характеристическое сопротивление контура определяется по точке пересечения частотных характеристик на частоте 142 Гц. В точке пересечения реактивные сопротивления катушки индуктивности и ёмкости равны между собой и составляют примерно 210-220 Ом. Теоретическое расчётное значение характеристического сопротивления и экспериментальное значение совпадают с достаточной точностью.

Резонансные характеристики контура I(f), UK(f), UC(f):

Рис.6. Зависимость тока от частоты сигнала

Рис.7. Зависимость напряжения на реактивных элементах от частоты сигнала

Определение добротности Q:

а) При r1=0

По напряжениям на катушке индуктивности и ёмкости в момент резонанса. f0=142 Гц

;

По ширине полосы пропускания резонансной кривой тока на уровне

I=0,7I0=0,787= 60 мА.

б) При r1=50 Ом

По напряжениям на катушке индуктивности и ёмкости в момент резонанса

f0=142 Гц.

;

По ширине полосы пропускания резонансной кривой тока на уровне

I=0,7I0=0.7*53= 36 мА.

По отношению характеристического и активного сопротивлений контура.

Векторная диаграмма тока и напряжений для частоты f<f0.

f=130 Гц, mU=2 В/см.

Векторная диаграмма тока и напряжений для частоты f=f0

f=142 Гц, mU=2 В/см, Ur1=U

Векторная диаграмма тока и напряжений для частоты f>f0

f=150 Гц, mU=2 В/см

Таблица 5.

Зависимости тока и напряжений на катушке и конденсаторе от ёмкости (f=100 Гц).

C, мкФ	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
I(C), мА	0	1	5	7,5	10	12,5	13,8	19	40	48	67
UC(f), B	3	3,4	3,5	3,7	3,8	4,1	4,6	6,5	7,5	8,3	9,5
UL(f), B	0,1	0,3	0,6	1	1,2	1,6	2,1	3,8	5,1	6,2	8,1
C, мкФ	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
I(C), мА	72	74	78	77	73	67	63	57	49	43
UC(f), B	9,8	10	10,3	9	8	6,9	6,1	5,1	4,2	4,1
UL(f), B	8,4	9,5	10	10	9,5	8,8	8,3	7,5	7,2	7,1

Рис. 8 Частотные характеристики тока и напряжений последовательного контура на частоте 100 Гц при изменении ёмкости

ВЫВОД

Последовательный контур представляет собой электрическую цепь, состоящую из последовательно соединённых активного сопротивления, ёмкости и индуктивности. Резонанс напряжений в последовательной цепи возникает на частоте, при которой реактивные сопротивления ёмкости и индуктивности равны. На резонансной частоте сопротивление последовательного контура минимально и равно активному сопротивлению цепи. Падения напряжений на ёмкости и индуктивности и ток в цепи достигают максимальных значений.

На частотах, ниже резонансной, сопротивление последовательного контура имеет ёмкостной характер. На частотах, выше резонансной, индуктивный характер.

Добротность последовательного контура зависит от величины активного сопротивления и возрастает с уменьшением сопротивления.

Резонанс напряжений в последовательном контуре достигается изменением реактивных параметров схемы или частоты сигнала. Изменение ёмкости наиболее применяемый способ достижения резонанса.