Методические указания к лабораторной работе №7 по курсам «Основы теории цепей», «Теория электрических цепей» для студентов направлений «Радиотехника», «Телекоммуникации», «Информационная безопасность» (стр. 2 из 2)
4.1.3. Разведя катушки на максимальное расстояние (20…25 мм), произведите настройку первого контура в резонанс по максимуму напряжения U2, изменяя емкость С1
Напряжение на контуре должно быть гармоническим. Если его вид искажается при настройке, необходимо уменьшить амплитуду выходного колебания генератора.
4.1.4. Снимите зависимость напряжений на катушках от расстояния между ними U1(x), U2(x). Расстояние между катушками изменяйте в интервале от 0 до 20…25мм с шагом 2мм.
4.1.5. Рассчитайте и постройте зависимость М(х):
. 
Рис. 2. Схема установки для измерения взаимной индуктивности/ ГЕН – генератор, ИП – измерительный прибор (вольтметр или осциллограф), ОСЦ - осциллограф
4.2. Настройка контуров.
Для получения качественных результатов необходимо соблюдать аккуратность: после настройки контуров нельзя отключать от схемы измерительные приборы (или подключать дополнительные), изменять емкости контуров.
4.2.1. Соберите схему согласно рис. 3. От генератора подайте колебание с частотой fp и амплитудой 0,1…0,5 В.
4.2.2. Разведите катушки на максимальное расстояние (20…25мм). Разомкните контур L2C2, т.е. емкость С2 отключите, а осциллограф подключите к катушке L2.
4.2.3. Изменяя емкость С1, настройте первый контур в резонанс по максимуму напряжения U2
Примечание. Напряжение на контуре должно быть гармоническим. Если его вид искажается при настройке, необходимо уменьшить амплитуду выходного колебания ГВЧ.
4.2.4. Замкните контур L2C2. Изменяя емкость С2, настройте второй контур в резонанс по максимуму напряжения U2
 |
Рис. 3. Схема установки для измерения АЧХ
4.3. Определение зависимости U2(M)
4.3.1. Снимите зависимость U2(x) в интервале от 0 до 20…25мм с шагом 2 мм. Постройте график U2(x), обозначьте точки, где фактор связи А = 0.5, 1, 2.
4.3.2. Пользуясь зависимостью М(х), снятой в п. 3.1, постройте график U2/U2mm (М).
4.4. Измерение АЧХ системы связанных контуров.
Все АЧХ необходимо снимать в интервале частот oт fmin до fmax, где fmin и fmax выбираются из условия
U2 (fmin) = U2(fmax) = 0.2U2mm,
где U2mm - напряжение на втором контуре при полном резонансе.
4.4.1. Установите значение х, соответствующее фактору связи А = 1. Изменяя частоту генератора, снимите зависимость напряжения на втором контуре U2 от частоты f.
При измерениях амплитуду выходного колебания генератора поддерживайте постоянной.
4.4.2. Повторите измерение АЧХ пo п 3.4.1 для факторов связи А = 0.5 и А = 2.
5. Обработка результатов
В отчете должны быть приведены все графики, рассчитанные при подготовке к работе и полученные в ходе эксперимента.
5.1. Постройте на одном рисунке графики U2/U2mm (М): рассчитанный при подготовке к работе и полученный в ходе эксперимента.
5.2. Рассчитайте по результатам эксперимента нормированные АЧХ U2/U2mm (f), где U2mm - напряжение на втором контуре при полном резонансе. Построите их на одном рисунке для трех факторов связи в едином масштабе. На графиках укажите резонансную частоту, фактор связи, определите полосы пропускания для трех факторов связи.
5.3. Сформулируйте выводы по проделанной работе.
6. Требования к содержанию отчета
Отчёт должен содержать:
6.1. цель работы;
6.2. расчётную часть (исходные данные, расчётные формулы с пояснениями, результаты расчётов);
6.3. схемы измерений;
6.4. таблицы экспериментальных результатов;
6.5. графики АЧХ;
6.6. выводы.
7. Контрольные вопросы
7.1 Какие резонансы могут быть в системе связанных контуров и при каких условиях?
7.2 Объясните порядок настройки контуров в полный резонанс
7.3 Оба контура системы настроены на частоту генератора. Как по графику зависимости напряжения на втором контуре от связи между контурами определить фактор связи А ?
7.4 Объясните наличие двух максимумов у резонансной кривой при А>1, пользуясь понятием вносимых сопротивлений.
7.5 В системе связанных контуров в результате настройки первого контура получен максимум тока I1 Будет ли при этом максимум тока во втором контуре?
7.6 В системе связанных контуров в результате настройки второго контура получен максимум тока I2. Будет ли при этом максимум тока в первом контуре?
7.7 Нарисуйте семейство фазовых характеристик связанных одинаковых колебательных контуров при факторах связи А = 0.5, 1, 2.
7.8 Систему двух связанных контуров с трансформаторной связью называют иногда резонансным трансформатором. Покажите справедливость этой аналогии.
7.9 В системе двух связанных контуров полный резонанс. Емкость первого контура уменьшилась. Как изменится резонансная кривая тока второго контура?
7.10 В системе двух связанных контуров полный резонанс при А=1; ток второго контура I2 = 100 мА. Произошел разрыв цепи второго контура. Каким будет при этом ток первого контура?
Библиографический список
1. Попов В.П. Основы теории цепей. - М.: Высшая школа, 2003.
2. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. - М.: Высшая школа, 2003.
3. Бакалов В.П., Воробиенко П.П., Крук Б.И. Теория электрических цепей. – М.: Радио и связь, 2001.
4. Гоноровский И.С., Демин М.П. Радиотехнические цепи и сигналы. - М.: Радио и связь, 1994.
5. Бирюков В.Н., Попов В.П., Семенцов В.И. Сборник задач по теории цепей. - М.: Высшая школа, 1998.
6. Баскаков С. И. Радиотехнические цепи и сигналы: Руководство к решению задач: сборник задач. Высшая школа, 2002.
Методические разработки кафедры
1. Вострецова Е.В. Основы теории цепей. Методические указания по выполнению лабораторных работ. Часть 1. г. Екатеринбург, ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2005.
2. Вострецова Е.В. Основы теории цепей. Методические указания по выполнению лабораторных работ. Часть 2. г. Екатеринбург, ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2005.
3. Вострецова Е.В, Ковалев Е.И. Основы теории цепей. Методические указания к лабораторным работам 9,10. ГОУ ВПО УГТУ-УПИ. г. Екатеринбург, 2005.
4. Ковалев Е.И., Лучинин А.С., Мальцев А.П. Исследование нелинейных цепей: Методические указания к лабораторным работам. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2002.
5. Лысенко Т.М. Анализ линейной активной цепи: Мет. указ. к курсовой работе. Екатеринбург, Изд-во УГТУ, 2007.
6. Зраенко С.М. Теория электрических цепей: Мет. указ. к практическим занятиям. Ч. 1. Екатеринбург, Изд-во УГТУ, 2006.