Лабораторные работы по электротехнике Изучение метода компенсации Изучение работы полупроводниковых выпрямителей Изучение кенотронного выпрямителя Изучение колебательного контура Изучение цепи переменного тока Магазин "Интерьер-Про" предлагает более низкие цены на экран для стальных радиаторов.

Электричество Лабораторные работы

Электромагнитные процессы в линиях с распределёнными параметрами. Уравнения однородной линии и их решения для установившегося режима гармонического тока. Бегущие волны. Уравнения однородной линии с гиперболическими функциями, вторичные параметры. Согласование линий между собой и с нагрузкой.

Добротность контура зависит от его активного сопротивления и, прежде всего, от активного сопротивления катушки индуктивности. Следовательно, основным путем увеличения добротности контура является уменьшение активного сопротивления катушки индуктивности. Это достигается следующими способами:

применением провода большого диаметра;

применением сердечника из феррита (материала с большой магнитной проницаемостью), при наличии которого необходимая величина индуктивности достигается при меньшем числе витков, т.е. при меньшем сопротивлении провода.

Хорошие колебательные контуры имеют добротность, равную нескольким сотням. Отметим, что согласно (25) уже при  активное сопротивление  и в обычных радиотехнических контурах ( от 50 до 150) влияние активного сопротивления на частоту колебаний ничтожно мало. Это позволяет использовать формулу (6) для расчета резонансной частоты реального контура.

Чрезмерно высокие значения  приводят к тому, что резко сужается полоса пропускания . За   принимают ширину резонансной кривой, измеренную на уровне  (рис. 8).

 


Рис.8

Вопрос о полосе пропускания контура имеет большое значение, т.к. для неискаженной передачи и приема сигналов необходимо, чтобы все частоты, входящие в состав сигнала, в одинаковой степени излучались передающим устройством или усиливались приемным устройством.

Между резонансной частотой, полосой пропускания и добротностью существует следующая связь:

. (28)

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Описание установки

Установка (рис. 9) состоит из генератора высокочастотных гармонических колебаний ГЗ-7А, с выхода которого переменное напряжение подается через сопротивление  на колебательный контур. Напряжение на колебательном контуре регистрируется о помощью осциллографа С1-54. В контур поочередно могут включаться конденсаторы  (переключателем ) и сопротивления  (переключателем ).

 


Рис.9

Порядок выполнения работы

Шнуры питания генератора ГЗ-7А и осциллографа С1-54 включить в сеть напряжением 220 В. Перевести тумблеры включения на панели генератора (2 тумблера) в положение "вкл", нажать кнопку "СЕТЬ" на панели осциллографа. Поставить указатель диапазонов частот на генераторе в положение «Д 1,4 ÷ 4 МГц». Это соответствует тому, что частота генерируемых колебаний будет находиться в диапазоне от 1,4 до 4 МГц (1 МГц = 106 Гц). Измерения можно производить спустя 5 минут после включения приборов.

УПРАЖНЕНИЕ I. Измерение индуктивности катушки колебательного контура

Для изготовления колебательных контуров чаще всего используют конденсаторы известной емкости, широкий набор которых выпускается промышленностью. В то же время катушки индуктивности рассчитывают и изготовляют специально для каждого конкретного случая. В связи с этим часто возникает задача измерения величины индуктивности изготовленной катушки. Обычно она решается путем подключения к катушке конденсатора известной емкости и измерения частоты образовавшегося колебательного контура. Индуктивность катушки при этом рассчитывается по формуле:

 (29)

где  – резонансная частота, измеряемая в герцах.

В нашем случае имеются два конденсатора известной емкости: С1 = 430 пФ и С2 = 220 пФ (1 пФ = 10–12Ф), с помощью которых можно определить индуктивность катушки. Для этого необходимо:

Установить ручку "частота" на генераторе Г3-7А вращением по часовой стрелке в крайнее положение.

Установить на вольтметре генератора ручкой "Регулировка выхода плавно" напряжение 8 В (по средней шкале).

Переключатель П2 на стенде поставить в положение I.

Переключатель П1 на стенде поставить в положение I, что соответствует включению в контур конденсатора С1.

Определить резонансную частоту , для чего:

плавно поворачивая ручку "Частота" на генераторе, добиться максимальной амплитуды сигнала на экране осциллографа;

снять показания (в МГц) со шкалы частот генератора, соответствующей интервалу 1,4 – 4 МГц (шкала Д).

Включить в контур конденсатор С2 (переключатель П1 поставить в положение II) и вновь определить резонансную частоту , выполнив пункт 5.

По формуле (29) вычислить индуктивность катушки для обоих случаев.

Вычислить среднее значение индуктивности .

Заполнить таблицу I

Сделать вывод о зависимости резонансной частоты контура от емкости конденсатора С. 

Определение параметров элементов электрических цепей и исследование простых цепей постоянного тока Цель работы: экспериментальное получение вольт-амперных характеристик и определение параметров активных и пассивных элементов электрических цепей, а также проверка соотношений, используемых для расчета простых электрических цепей постоянного тока.
Электрические токи в металлах, вакууме и полупроводниках