Собрать схему рис.1.
Источник задать синусоидального значения.
Параметры элементов и рабочие напряжения задаются преподавателем.
Измерить резонансным методом параметры катушки.
Опытные и расчетные величины занести в таблицу 1.
Таблица 1
| Задано | Измерено | Вычислено | |||||
| Rш | C | Ubx | UR | fрез | Rk | Lk | Qk |
Снятие частотных характеристик контура.
Используется схема рис.1, где параметры контура Rш, Lk, Rk, С задаются преподавателем.
Изменяя частоту (f) генератора (источника), добиваются резонанса, фиксируя этот режим при максимуме напряжения на резисторе Rш и нулевому фазовому сдвигу между током источника и напряжением на нем. Затем устанавливается напряжение на генераторе такой величины, при которой напряжение на резистор Rш равно одному вольту. Измеряем все необходимые величины. Затем устанавливаем уровни напряжения на резисторе Rш равные в вольтах 0,9; 0,8; 0,7; 0,6; 0,3; 0,1.
Изменяя частоту генератора вверх и вниз от резонансной и снова проводим все измерения.
Можно отметить, что отношение 
,
а так как 
, то отношение 
будет численно равно 
, а эти значения заданы.
Опытные и расчетные данные занести в таблицы 2 и 3, а параметры последовательного контура и значение входного напряжения записываются отдельно.
Таблица 2
Опытные данные
| UR | 1,0 | 0,9 | 0,8 | 0,75 | 0,6 | 0,3 | 0,1 | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,6 | 0,3 | 0,1 |
| f | |||||||||||||
| UL | |||||||||||||
| UC | |||||||||||||
Таблица 3
Расчетные данные
| 1,0 | 0,9 | 0,8 | 0,75 | 0,6 | 0,3 | 0,1 | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,6 | 0,3 | 0,1 |
| |||||||||||||
| I | |||||||||||||
| XL | |||||||||||||
| XC | |||||||||||||
| Z |
Снятие частотных характеристик при новом значении Rш.
Построить частотные и резонансные характеристики последовательных контуров при различных Rш, задается преподавателем.
Построить в одной системе координат кривые 
, 
, при 
, в другой системе 
, 
, 
, 
, 
для одного из значений Rш.
Резонансную характеристику 
построить в одной системе координат для различных значений Rш.
По резонансной характеристике рассчитать полосу пропускания контуров и добротности. Сравнить эти значения добротности с вычисленным по формуле:
.
5. Отчет должен содержать:
1. Схемы измерения.
2. Основные расчетные формулы.
3. Таблицы опытных и расчетных данных.
4. Графики и диаграммы.
5. Выводы по работе.
Вопросы.
1. В какой цепи и при каких условиях возникает резонанс?
2. Как различают резонанс напряжений и резонанс токов?
3. Что такое волновое сопротивление 
и добротность контура Q?
4. Как экспериментально можно определить Q и .
5. Как влияет величина Q на резонансные свойства контура?
6. Как определяют полосу пропускания контура?
Литература
1. Касаткин А.С., Немцов М. В. Электротехника.- М.: Издательский центр «Академия», 2008.-544 с.
Лабораторная работа № 6.
Исследование свободных процессов в электрических цепях
Цель работы.
Изучение влияния параметров цепи и числа накопителей энергии на вид переходного процесса. Исследование основных характеристик свободных процессов.
Содержание работы.
Исследование переходного процесса в цепях с одним, двумя или тремя накопителями энергии. Определение постоянной времени цепи и декремента затухания по осциллограммам переходного процесса.
3. Основные теоретические положения.
Изучить соответствующие разделы курса по конспекту лекции или учебнику.
Для задания постоянного напряжения необходимо выбрать вкладку Advanced.
В это вкладке выбираем pulse.
где в ячейке Von задаем значение напряжения источника.
Для задания начальных условий необходимо воспользоваться директивой.ic. Так например для заданной цепи изображенной на рис.1.
Рис. 1
Начальные значения задаются следующим образом.
Выбирают команду контекстного меню Edit → SPICE DIRECTIVE появляется окно:
Записывают выражение:
,
где первое значение 
указывает начальное напряжение на емкости 
- имя линии где стоит емкость С1, второе значение 
начальное значение ток в индуктивности L1.
Предварительный расчет.
Построить график свободного процесса цепи 
при 
и 
и 
. По графику определить величину постоянную времени цепи.
Для цепи 
определить корни характеристического уравнения и построить график свободного процесса для тока и напряжения на емкости, приняв 
, 
, 
, 
.
При построении графика предварительно оценить практическую продолжительность процесса (по вещественной части корней), период свободных колебаний (по мнимой части корней) и число периодов колебаний до практического затухания.
Для цепи 3-го порядка (рис.5) определить корни характеристического уравнения при 
; 
; 
; 
.