home

№326 Изучение резонанса токов и напряжений

?
Лабораторная работа № 326

Лабораторная работа № 326
ИЗУЧЕНИЕ РЕЗОНАНСА ТОКОВ И НАПРЯЖЕНИЙ
Приборы и принадлежности. Реостат, катушка с выдвигаемым железным
сердечником, магазин емкостей, амперметр, вольтметр.
Резонанс напряжений. Рассмотрим электрическую цепь, состоящую из
соединенных последовательно активного сопротивления
R, емкости
C,
индуктивности L и источника переменного тока (рис. 1). В цепи, содержащей
индуктивность и емкость, могут, при определенных условиях, возникнуть
электрические колебания, за что она называется колебательным контуром.
Собственная частота колебаний определяется параметрами колебательного
контура и равна
 0  1 LC .
(1)
Лабораторная
установка
позволяет
изменять
по
желанию
экспериментатора параметры L и С в некоторых пределах и, следовательно,
изменять собственную частоту колебаний в контуре.
Пусть рассматриваемая цепь соединена последовательно с источником
переменного тока, напряжение на выходе которого меняется со временем с
частотой  по гармоническому закону следующим образом:
ut   U m cos t .
(2)
Под действием этого напряжения в цепи протекает переменный ток той же
частоты. Фаза тока может не совпадать с фазой напряжения, пусть разность фаз
напряжения и тока составляет  радиан.
it   I m cos t    ,
(3)
где u(t), i(t) – мгновенные значения напряжения и тока,
Um , Im– амплитуды напряжения и тока, которые в
2 раз больше эффективных значений, показываемых
L
измерительными приборами.
C
Согласно закону Ома для переменного тока u(t)
R
амплитуды тока и напряжения связаны следующим
образом:
Um
Рис.1
.
(4)
Im 
2
2
R  L  1 C 
Разность фаз напряжения и тока определяется из соотношения
L  1 C
tan  
.
(5)
R

127