ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
каф.ТОЭ ЭЛТИ ТПУ
33
Пояснения к работе
Резонансом называют такой режим работы пассивной цепи,
при котором входной ток совпадает по фазе с входным напряжением,
несмотря на наличие в цепи реактивных элементов.
Если цепь представляет собой последовательное соединение
двухполюсников, содержащих реактивные элементы разного характе-
ра, то возникновение резонанса объясняется взаимной
компенсацией
реактивных составляющих напряжений на этих двухполюсниках. В
этом случае говорят о резонансе напряжений.
Простейший вариант такого резонанса получается при после-
довательном соединении катушки индуктивности с параметрами R, L и
конденсатора с емкостью С (рис.6.1).
При питании этой цепи от источника синусоидального напря-
жения u = U
2sin(ωt) в ней протекает ток i = I 2sin (ωt –ϕ) , где
.arctg,
1
,
,,,/
22
R
X
C
XLX
XXXXRzzUI
CL
CL
=ϕ
ω
=ω=
−=+==
Отсюда ясно, что ток совпадает по фазе с напряжением (ϕ = 0)
при условии Х = 0, т.е. в данном случае при X
L
= X
C
или ω
2
LС = 1.
Таким образом, резонанса можно добиться, изменяя либо частоту, либо
индуктивность, либо емкость. В частности, если заданы С и L, то резо-
нанс получится при угловой частоте
LC
РЕЗ
1
=ω
. В этом случае бу-
дут равны напряжения на индуктивности
IXU
LL
=
и емкости
IXU
CC
= . Они могут превысить напряжение на входе цепи U (равное
падению напряжения на активном сопротивлении
RIU
R
=
), если ха-
рактеристическое сопротивление контура
C
L
=ρ
окажется больше
его активного сопротивления R (иными словами, при добротности кон-
тура
1>
ρ
=
R
Q ).
Схема электрической цепи
Схема, показанная на рис. 6.1, питается от источника синусои-
дального напряжения с регулируемой частотой
π
ω
=
2
f . При измене-
каф.ТОЭ ЭЛТИ ТПУ
34
нии частоты следует поддерживать установленное действующее значе-
ние напряжения источника U.
Катушка индуктивности представлена в схеме последователь-
ным соединением R, L . Сопротивление R нужно перед сборкой схемы
измерить омметром. Параметры U, R , C выбираются из табл. 6.1 по
варианту, указанному преподавателем.
Таблица 6.1
Вариант 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
U
В
6
6 6 6 5 5 5 5 1,5 1,5
L
мГн 100 100 100 100 40 40 40 40 10 10
C
мкФ 1 0,47 0,22 0,1 1 0,47 0,22 0,1 1 0,47
Измерение действующих значений тока и напряжений осуще-
ствляется приборами с пределами 200 мА и 20 В соответственно.
Подготовка к работе
Проработав теоретический материал, ответить на вопросы.
1.
Какой режим работы электрической цепи называют резонансом
напряжений?
2.
Изменением каких параметров цепи или источника питания в схе-
ме, изображенной на рис. 6.1, можно добиться резонанса? Записать его
условие для этой схемы.
3.
Как по известным параметрам цепи рис. 6.1 вычислить резонанс-
ную частоту f
РЕЗ
?
4.
При каком соотношении параметров цепи напряжения на реактив-
ных элементах могут быть значительно больше входного? Как опреде-
лить добротность контура?
5.
Как по величине входного тока установить, что достигнут резо-
нанс?
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- …
- следующая ›
- последняя »
