Условие задачи
К генератору переменного тока с фиксированным напряжением U подключена цепь, состоящая из последовательно соединенной катушки с активным сопротивлением R и индуктивность L, а также конденсатора с емкость С.
Параметры цепи: U = 80 В, R = 16 Ом, L = 80 мГн, С = 80 мкФ. Частота генератора ω = 2πf может изменяться в широких пределах, так что при частоте f0 наступает режим резонанса напряжения.
При изменении частоты питающего генератора в пределах 0 < f0 < 2f0 рассчитать и построить:
- частотные характеристики элементов цепи R(f), XL(f), XC(f) и всей цепи в целом Z(f);
- зависимости I(f), UR(f), UL(f), UC(f), представив их анализ от рода нагрузки;
- фазочастотную характеристику – зависимость сдвига фаз между напряжением U на клеммах генератора и током I в цепи от частоты f генератора;
- рассчитать коэффициент усиления напряжения К, добротность θ, волновое сопротивление цепи ρ;
- параметры схемы для построения векторной диаграммы.
Рис. 2.2.1
Ответ
1. Схема задания представлена на рис. 2.2.1.
2. Катушка индуктивности и конденсатор соединены последовательно, поэтому будет резонанс напряжений.
3. Значение частоты f0 резонанса напряжений:
f0 = 0/2 = 1/[2(CL)2] , f0 = 1/[2*3,14(80*10-6*80*10-3)2] = 62,94 Гц.
4. Значение реактивного емкостного сопротивления XС0(f0) при резонансе:
XС0 = 1/0С = 1/2f0С, XС = 1/(2*3,14*62,94*80*10-6) = 31,62 Ом.
5. Значение реактивного индуктивного сопротивления XL0(f0) при резонансе:
XL0 = 0L = 2f0L, XL = 2*3,14*62,94*80*10-3 = 31,62 Ом.
6. Модуль полного комплексного сопротивления при резо...
