5-laboratoriya jumısı. Izbe-iz terbelis konturların izertlew. Jumıstıń maqseti

5-laboratoriya jumısı.
Izbe-iz terbelis konturların izertlew.


Jumıstıń maqseti: izbe-iz terbelis konturı chastotalıq xarakteristikaları qásiyetlerin eksperimental tekseriw.
1. Qısqa teoriyalıq túsinikler
Izbe-iz jalǵanǵan rezistiv qarsılıq R, induktivlik L hám sıyımlılıq C ámeldegi bolǵan elektr shınjırınıń sxeması 1- suwretde keltirilgen. Bunday elektr shınjırın izbe-iz RLC-konturı, yamasa, izbe-iz terbelis (rezonans) konturı dep ataladı.

1-su`wret.

Eger konturdıń kirisiw klemmasina u=U_mcost kernew jalǵanǵan bolsa, sol konturdaǵı garmonik turaqlı (garmonik kernew tásiri jalǵanǵannan keyin jetkilikli waqıt ótkennen keyin) toktı i i=I_mcos(t+) yaǵnıy, tok amplitudasi I_m hám tok baslanǵısh fazası  ni anıqlaw zárúr bolsın.

Kontur elementleri kernewleri oń baǵdarların tuwrı tańlap, 3-laboratoriya jumısında keltirilgen shınjır elementlerindegi tok hám kernewler baylanısıwların itibarǵa alıp, tómendegilerdi jazıw múmkin:
(5. 1)
Birdey chastotalı garmonik funktsiyalardı qosıw qaǵıydalarınan paydalanıp, tómendegilerdi payda etiw múmkin
q (5. 2)
bunda z=R+j(X_L-X_C - shınjırdıń kirisiw tolıq kompleks qarsılıgı,
Z = - onıń modulı ; bunda R-rezistor aktiv qarsılıgı ; X_L=jL - kompleks induktiv qarsılıgı ; X_C= - kompleks sıyımlılıq qarsılıgı.
Teńlik (5. 1) dıń oń hám shep tárepleri amplitudalari hám fazaların salıstırıwlaw nátiyjesinde ızlenip atırǵan konturdıń garmonik tokı amplitudasin hám baslanǵısh fazasın anıqlaw múmkin.

(5.3)

Shınjır konturınıń elementlerindegi kernewler vektor diagrammaları 2- suwretde keltirilgen.

2-súwret. Vektor diagramması
Reaktiv qarsılıqlar L < 1/C bolǵanlıǵı ushın, vektor diagrammada tok vektorı támiyinleytuǵın kernew vektorına salıstırǵanda  > 0 múyeshke jıljıǵan. Sıyımlılıqtaǵı U_mC hám induktivlikdagi U_mL kernewler vektorları bolsa tok I_m vektorına salıstırǵanda, uyqas túrde,- /2 hám + /2 jıljıǵanlar, sebebi aǵıp atırǵan tokka salıstırǵanda sıyımlılıq klemmalarindaǵı kernew fazası boyınsha /2 múyeshke kesisedi, induktivliktegi kernew fazası boyınsha /2 múyeshke ilgerilep ketedi.
Reaktiv qarsılıqlar L < 1/C bolǵanda sol elementler kernewleri modulları teń U_mL=U_mC boladı, ol jaǵdayda fazalar jılısıwı =0. Bunday rejim RLC-konturdıń rezonans rejimi dep ataladı hám támiyinleytuǵın kernew chastotası  = ₀ = 1 / erkin terbelisler chastotasına (geyde bul chastotanı rezonans chastotası yamasa jeke terbelisler chastotası dep ataladı ) teń boladı. Bul
 =₀ chastotada konturdıń tolıq qarsılıgı sap aktiv Z₀=R hám minimal boladı, kontur tokı bolsa óziniń maksimal ma`nisine shekem artadı. Toktin` I() baylanısıwı =const hám U= const bolǵanda  dıń ózgeriwi menen ekstremal xarakterge iye boladı. Rezonans chastotada sıyımlılıq hám induktivliktin` garmonik kernewleri bir-birin kompensatsiyalaydı. Usınıń sebepinen, konturda kernew rezonansi ámeldegi, dep qabıl etilgen.
Terbeliwshi RLC-kontur tómendegi «ekilemshi» parametrler menen xarakterlenedi:
xarakteristik qarsiliq;
konturdin` haqiyqiylig`ı (5.4)
absolyut o`tkeriw aralig`i. (5.5a)
Izbe-iz RLC-kontur ushın rezonans chastotada tómendegi baylanısıwlar orınlı bolıp tabıladı:
(5.5)
I(), U_R(), U_L(), U_C() baylanısıwlar amplituda-chastotalıq yamasa rezonans xarakteristikası (ACHX), ()) baylanısıw bolsa faza -chastotalıq xarakteristika (FCHX) dep ataladı. Olar tómendegi ańlatpalar járdeminde esaplanadı :



(5.6)

3- súwret. Amplituda- hám faza -chastotalıq xarakteristikalar.

Shegaralarında konturdaǵı tok óziniń rezonans processindegi I₀ ma`nisinen 2 ret paseyetuǵın chastotalar aralıqı izbe-iz terbelis konturınıń ótkeriw aralıqı dep ataladı (3- súwret). Absolyut ótkeriw aralıqı tómendegi ańlatpa menen anıqlanadı :

S_A = f ₂ – f ₁ = f ₀ / Q. (5.7)

4-su`wret. O`tkeriw aralig`i