Программа вычислительного эксперимента и аналитических расчетов. Номер варианта C L R Ф Гн Ом 0.00025 0.02 0.0002

Необходимо присвоить выбранные значения параметрам компонентов цепи. С помощью построителя частотных характеристик определить экспериментально резонансную частоту данного контура.

У к а з а н и е. Данная схема не предусматривает задания режима анализа, так как он задается построителем частотных характеристик.

Рис. 4.3. Схема эксперимента для нахождения резонансной частоты.

3. Рассчитать токи в цепи и напряжения на ее элементах для режимов табл. 1.1. Результаты расчетов внести в табл. 4.2 и сравнить с данными вычислительного эксперимента по табл. 4.1.

Таблица 4.1

Режимы расчетов

Таблица 4.2

Результаты расчета

4. Построить топографическую диаграмму напряжений в цепи по результатам расчетов, полученных в п. 3.

5. Рассчитать резонансную частоту для выбранного варианта. Для w ₀ рассчитать X_L0,X_C0, Z₀, I₀, U_L0, U_C0. Данные занести в табл. 4.3.

Таблица 4.3

Результаты расчета

6. Рассчитать в СМ МАРС резонансные кривые I(w), U_L(w), U_C(w), j (w) при частотной настройке контура для неизменного входного напряжения.

Установить значение емкости при резонансе.

Провести вычислительный эксперимент, используя схему цепи, представленной на рис. 4.4. Для вывода результатов расчета используются измерительные компоненты с цифровым табло, для задания частоты используется функциональный генератор. В качестве режима анализа необходимо задать эксперимент в частотной области на частоте функционального генератора. Для этого необходимо вызвать окно настройки режима работы вычислительного ядра с помощью пункта “Параметры моделирования” в меню “Анализ” (рис.4.5). на данной вкладке должен быть активирован пункт “Эксперимент”.

Рис. 4.4. Схема для вычислительного эксперимента

Рис. 4.5. Окно настройки режима анализа

Изменяя частоту функционального генератора, занести результаты эксперимента в табл. 4.4.

Таблица 4.4

Результаты эксперимента

Отчет по работе

Отчет по работе должен содержать:

1. схему цепи с заданными на ней параметрами и задание на работу;
2. таблицы с результатами анализа в СМ МАРС значений переменных цепи в функции изменения параметра емкости С, а также с результатами аналитических расчетов;
3. графики, характеризующие зависимости переменных цепи в функции частоты в области резонанса.

Отчёт

Лабораторная работа №4.

Тема: Исследование резонанса напряжений

2014 год

Введение

Цель работы: Изучение физического смысла и условий наступления резонанса в последовательном RLC – контуре. Исследование в СМ МАРС поведения электрических переменных в резонансной и околорезонансной зоне при изменении параметров контура. Анализ поведения этих же переменных в зависимости от частоты в зоне резонанса.

1. Описание экспериментальной установки и методика эксперимента

Рис. 1.1. Принципиальная схема

Таблица 1.1 Исходные данные

2. ОСНОВНЫЕ РАСЧЁТНЫЕ ФОРМУЛЫ

Угол сдвига фаз между напряжением и током на входе цепи, как известно, определяется как

,

где X_L–X_C=w L- 1/ w C.

Очевидно, что угол j = 0 только при равенстве

w L=1/ w C

Значение угловой частоты, при которой наступает резонанс, называют резонансной частотой:

.

Полное сопротивление цепи при резонансе:

Важный параметр резонансного контура носит название добротность контура - Q:

Затуханием контура называется отношение приложенного напряжения к напряжению на индуктивности (или емкости) при резонансе:

Очевидно, что добротность - величина обратная затуханию, т.е.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: