Хелп § 40№5 Физика 11 класс Касьянов В.А. – Рамблер/класс

Хелп § 40№5 Физика 11 класс Касьянов В.А. – Рамблер/класс

Интересные вопросы

Школа

Подскажите, как бороться с грубым отношением одноклассников к моему ребенку?

Новости

Поделитесь, сколько вы потратили на подготовку ребенка к учебному году?

Школа

Объясните, это правда, что родители теперь будут информироваться о снижении успеваемости в школе?

Школа

Когда в 2018 году намечено проведение основного периода ЕГЭ?

Новости

Будет ли как-то улучшаться система проверки и организации итоговых сочинений?

Вузы

Подскажите, почему закрыли прием в Московский институт телевидения и радиовещания «Останкино»?

Постройте график зависимости емкостного сопротивления конденсатора от частоты. Как изменится емкостное сопротивление при увеличении частоты в 2,5 раза?

ответы

Емкостное сопротивление  
следовательно, при увеличении частоты в 2,5 раза со­противление уменьшается в 2,5 раза.
Ответ: уменьшится в 2,5 раза.

ваш ответ

Можно ввести 4000 cимволов

отправить

дежурный

Нажимая кнопку «отправить», вы принимаете условия  пользовательского соглашения

похожие темы

Юмор

Олимпиады

ЕГЭ

Компьютерные игры

похожие вопросы 5

Звуковые волны Физика Касьянов 10 класс 602

Добрый день! Укажите примерные размеры источников, генерирующих инфразвуковые, звуковые и ультразвуковые волны.

  (Подробнее…)

ГДЗФизикаКасьянов В.А.10 класс

ГДЗ Тема 21 Физика 7-9 класс А.В.Перышкин Задание №476 Изобразите силы, действующие на тело.

Привет всем! Нужен ваш совет, как отвечать…
Изобразите силы, действующие на тело, когда оно плавает на поверхности жидкости. (Подробнее…)

ГДЗФизикаПерышкин А.В.Школа7 класс

Какой был проходной балл в вузы в 2017 году?

Какой был средний балл ЕГЭ поступивших в российские вузы на бюджет в этом году? (Подробнее…)

Поступление11 классЕГЭНовости

16. Расставьте все знаки препинания: укажите цифру(-ы), на месте которой(-ых)… Цыбулько И. П. Русский язык ЕГЭ-2017 ГДЗ. Вариант 13.

16.
Расставьте все знаки препинания: укажите цифру(-ы), на месте которой(-ых)
в предложении должна(-ы) стоять запятая(-ые). (Подробнее…)

ГДЗЕГЭРусский языкЦыбулько И.П.

ЕГЭ-2017 Цыбулько И. П. Русский язык ГДЗ. Вариант 13. 18. Расставьте все знаки препинания: укажите цифру(-ы), на месте которой(-ых)…

18.
Расставьте все знаки препинания: укажите цифру(-ы), на месте которой(-ых)

в предложении должна(-ы) стоять запятая(-ые). (Подробнее…)

ГДЗЕГЭРусский языкЦыбулько И.П.

ЛР №8

Лабораторная работа № 8

Явление резонанса в цепи переменного тока

Цель: изучение установившихся вынужденных колебаний в цепях переменного тока. Исследование явления резонанса.

1. Краткое теоретическое описание.

Рассмотрим электрическую схему на рис.1., в которой последовательно соединенные конденсатор, резистор и катушка индуктивности подключены к генератору переменного напряжения:

Рис.1.

В этой цепи возникают вынужденные колебания силы тока и напряжения на отдельных её элементах. Амплитуда колебаний силы тока в цепи будет зависеть от частоты  приложенного постоянного напряжения генератора, так как сопротивления реактивных элементов – конденсатора и катушки индуктивности зависят от частоты.

При низкой частоте  переменного тока емкостное сопротивление конденсатора будет очень большим, поэтому сила тока в цепи будет мала. В обратном предельном случае большой частоты  переменного тока большим будет индуктивное сопротивление катушки , и сила тока в цепи опять будет мала.

Полное сопротивление Z цепи, изображенной на рис.1., определяется формулой:

.

Ясно, что максимальная сила тока в цепи будет соответствовать такой частоте  ₀ приложенного переменного напряжения, при которой индуктивное и ёмкостное сопротивления будут одинаковы:

(1)

При равенстве реактивных сопротивлений катушки и конденсатора, амплитуды напряжений на этих элементах также будут одинаковыми U_C = U_L. Колебания напряжения на катушке и конденсаторе противоположны по фазе, поэтому их сумма при выполнении условия (1) будет равна нулю. В результате напряжение U_R на активном сопротивлении

R будет равно полному напряжению генератора U, а сила тока в цепи достигает максимального значения . Циклическая частота  колебаний силы тока и Э. Д.С. при этом равна

(2)

и совпадает с циклической частотой свободных незатухающих электромагнитных колебаний в электрическом контуре.

Явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний силы тока в колебательном контуре при приближении циклической частоты  внешней переменной Э.Д.С. к частоте  ₀ свободных незатухающих колебаний в контуре называется резонансом в электрической цепи переменного тока.

Частота  =  ₀называется резонансной циклической частотой. Резонансная циклическая частота не зависит от активного сопротивления R. График зависимости I_m от  называется резонансной кривой. Резонансные кривые имеют тем более острый максимум, чем меньше активное сопротивление R:

Рис.2.

2. Порядок выполнения работы.

2.1. Соберите на монтажном столе схему, показанную на рис. 1., предварительно выбрав значения параметров элементов следующими:

Генератор: U_эф = 100 В;  = 10 Гц;

Резистор: R = 200 Ом; Р = 500 Вт;

Конденсатор: С = 10 мкФ; U

раб = 400 В;

Катушка: L = 1 Гн.

2.2. Изменяя частоту генератора от 10 Гц до 100 Гц через 10 Гц, с помощью вольтметров измерьте напряжения на катушке, конденсаторе, резисторе и занесите измеренные значения в таблицу. В наборе конструктора имеется лишь два мультиметра, поэтому придется , изменяя частоту генератора, провести измерения дважды – сначала подключив вольтметры к катушке и конденсатору, а второй раз – подключив вольтметр к резистору.

2.3. Постройте графики зависимости напряжений на резисторе, конденсаторе и катушке в зависимости от частоты генератора.

2.4. Рассчитайте по формуле (2) частоту резонанса и сравните полученное значение с экспериментальным.

2.5. Измените параметры элементов и повторите измерения и расчеты.

2.6. Попытайтесь объяснить экспериментальные графики зависимости напряжений на элементах от частоты переменного тока в цепи.

Вывод: Изучил установившиеся вынужденные колебаний в цепях переменного тока. Исследовал явления резонанса.

3. Контрольные вопросы.

3.1. Как зависят реактивные сопротивления конденсатора и катушки индуктивности от частоты переменного тока?

3.2. Почему сила тока в последовательной цепи с конденсатором, катушкой и резистором имеет максимум при определенной частоте и стремится к нулю при очень малой и очень большой частоте.

3.3. Почему при резонансе напряжение на резисторе равно напряжению источника переменного тока?

3.4. При каком условии наступает резонанс в последовательной цепи переменного тока?

3.5. Как используется явление резонанса в быту, технике, науке?

Ответы:

3.1 У индуктивности — прямо пропорционально частоте, у ёмкости — обратно пропоционально частоте. При увеличении частоты во сколько-то раз индуктивное сопротивление увеличится во столько же раз, емкостное — уменьшится во столько же раз.

3.2 При частоте w=1/sqrt(L*C) индуктивное и емкостное сопротивления равны, и полностью компенсирую друг друга. Тогда полное сопротивление равно активному сопротивлению, и ток в цепи максимален ( резонанс).

Отклонение частоты в ту, или иную сторону приводит к увеличению реактивного сопротивления и уменьшению силы тока.

3.3 Реактивные сопротивления катушки и кондёра равны, но с разным знаком, при сложении получается ноль.

3.4 Когда собственная частота колебаний приближается или равна частоте внешнего воздействия

3.5 Радио, телевизор, GPS, мобильная сеть и т.д.

График зависимости емкости от частоты для керамических конденсаторов

Каждый компонент имеет индуктивность (эквивалентная последовательная индуктивность или ESL), значение которой определяется площадью контура, через который должен пройти ток. Он включает монтажную индуктивность на печатной плате, переходные отверстия, дорожки и т. д. Пример:

Это чисто механически. Значение конденсатора не имеет значения, оно будет работать одинаково для резистора, даже 0R, или куска провода.

Колпачок имеет ESL и ESR, поэтому его импеданс:

\$ Z = \frac{1}{j\omega C} + R + j\omega L\$

(без учета диэлектрического поглощения, утечки и т. д.)

Конденсаторы одинакового физического размера (например, все 0805) имеют одинаковую индуктивность. Итак, если мы построим график зависимости их импеданса от частоты:

Низкочастотная часть показывает ожидаемое \$ \frac{1}{j\omega C} \$. На высокой частоте доминирует \$ j\omega L\$. Поскольку все они одного размера, все они имеют одинаковый ВЧ импеданс.

Провал – это резонансная частота. В его центре Z=R. Низкое ESR дает более глубокий провал.

На высокой частоте это катушка индуктивности: вы не можете измерить ее емкость, потому что C не влияет на импеданс, над которым доминирует L. Вот почему кривая емкости в вашем листе данных обрывается. Его цель — показать, что емкость остается стабильной и хорошо себя ведет на НЧ, где это имеет значение.

Теперь у меньших корпусов ниже ESL:

Итак, причина, по которой вы часто видите 10 нФ // 100 нФ, не в том, что конденсатор 10 нФ «быстрее», а в том, что вы можете получить его в корпусе 0201, таким образом имеет меньшую индуктивность. Если оба конденсатора 0805, то 10 нФ бесполезны, а один 1 мкФ будет работать лучше.

РЕДАКТИРОВАТЬ: при параллельном соединении крышек вы строите резервуар LC, и он может звенеть. Параллельное использование MLCC с низким ESR разных значений может стать неприятным. Вот почему для простых вещей (таких как логический вентиль или микро) не заморачивайтесь с 10n//100n, на самом деле это будет хуже. Одно единственное значение менее рискованно, 100n или 1µ. Также силовые дорожки индуктивные, это еще один LC-бак, ферритовые кольца тоже с колпачками… Спайс помогает!

Итак, ваши конденсаторы состоят из керамики:

По их конструкции и тому факту, что они расположены над печатной платой, можно сразу догадаться, что их ESL намного выше, чем у конденсатора SMD. Наверное, больше похоже на электролит. Однако эти конденсаторы керамические, поэтому они выдерживают очень высокие температуры, а также имеют очень низкое ESR, что может быть преимуществом (также может вызывать сильный звон).

Таким образом, для коммутатора 500 кГц они не являются правильным выбором, если только у вас нет экстремальных температур или других причин для их использования. Электролит, вероятно, был бы дешевле и имел бы немного ESR для предотвращения звона.

Для фильтрации шума на частоте 500 кГц вам понадобится конденсатор с низким импедансом на этой частоте и выше. Итак, вам нужны небольшие MLCC, если вы припаиваете вручную, 1-10 мкФ 0805 легко работать. Вы можете соединить несколько параллельно, чтобы снизить индуктивность, и позаботиться о компоновке, потому что важна общая индуктивность, включая переходы на заземляющий слой и дорожки.

Если вам нужна помощь в выборе конденсатора, вам нужно сообщить, какой ток будет выдерживать DC-DC, его топология (понижающий, повышающий…), напряжение, частота и т. д.

настройка — Переменный конденсатор — емкость относительно угла поворота

Задавать вопрос

спросил 2 года 3 месяца назад

Изменено 2 года, 3 месяца назад

Просмотрено 462 раза

\$\начало группы\$

У меня есть радиоприемник Elenco AM/FM. Для секции AM я пытаюсь выяснить взаимосвязь между частотой, показанной на калиброванном циферблате, и угловым положением циферблата.

Для конденсатора емкость определяется как C = эпсилон * A / d, эпсилон — это диэлектрическая проницаемость диэлектрического материала между пластинами, A — площадь пластины, а d — расстояние между пластинами.

Емкость является прямой линейной функцией угла поворота. Для переменного конденсатора, подобного этому,

, который является только репрезентативным, с максимальной емкостью , когда все вращающиеся лопасти чередуются с лопастями статора, я определил емкость как C = -k1 * тета + k2, тэта равна 0 при максимальном значении емкости.

В комплекте не указано значение индуктивности антенны и катушки с ферритовым сердечником, но я оценил его примерно в 0,2 мГн.

Резонансная частота LC-контура равна f = 1 / (2 * pi * sqrt(L * C)).

Я начертил две линии.

Кривая «Построенные данные шкалы» получена путем считывания 6 частот с шкалы и углов, на которые они будут настраиваться. «Данные теоретического уравнения» представляют собой график частотного уравнения с подставленным в него линейным уравнением C, где k1 и k2 определяются таким образом, чтобы кривые пересекались на частотах 540 кГц и 1600 кГц, нижнем и верхнем концах диапазона AM. Соответствующие тета составляют 10 и 170 градусов.

Вы можете видеть, что они имеют внешне похожую форму, но я не могу определить, почему теоретическая кривая не больше похожа на кривую, изображенную на циферблате.

Я что-то упускаю.

Спасибо за любую помощь.

• емкость
• настройка

\$\конечная группа\$

2

\$\начало группы\$

Вращающиеся подстроечные конденсаторы не обязательно представляют собой простые секторы геометрии пластин. Вместо этого иногда используются более сложные формы.

Если требуется линейное изменение частоты по отношению к вращению циферблата, это не может быть достигнуто линейным изменением емкости, например, вызванным угловым пропорциональным изменением площади. В узкой полосе частот это может быть достаточно близко, и в некоторых приложениях маркировка на циферблате не обязательно должна быть линейной. Но для чего-то вроде гетеродина коротковолнового радиоприемника было действительно очень важно, чтобы маркировка на циферблате точно соответствовала фактической частоте в поддиапазоне.

Я лично видел, и небольшой поиск в Интернете подтверждает, что более сложные формы пластин с легким каплевидным характером, пластины, смещенные от оси и т. д., не были редкостью. Небольшая осторожность может привести к конструкции пластины, соответствующей любой разумной желаемой кривой емкости, рассчитанной на основе желаемого изменения резонансной частоты. Некоторые примеры можно увидеть на http://www.vk6fh.com/vk6fh/tuning%20capacitors.htm

(пожалуйста, не редактируйте это, чтобы «связать» это — как внешний ресурс, он предназначен только как дополнительный пример , и если он изменит детали URL-адреса, такие как радиолюбительский позывной создателя, может быть ключом к его повторному поиску)

С практической точки зрения также крайне важно отметить, что «открытая» конструкция, как показано в вопросе, должна располагаться за экранированной панелью, иначе «емкость руки» может исказить настройку. Более компактные конструкции «карманных радиоприемников», которые фактически используются в комплекте Аскера, предположительно имеют встроенную защиту; кроме того, широковещательные каналы часто достаточно широки, поэтому точная настройка менее критична, чем в некоторых других приложениях.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Вы на правильном пути, поскольку угол переменного конденсатора линейно связан с емкостью, а формула для резонансной частоты

\$f_0=\frac{1}{2\pi\sqrt{ LC}}\$

Однако частоты, на которые нам нужно обратить внимание, отличаются на 455 кГц от того, что вы читаете на шкале AM-приемника.

Наиболее популярным типом AM-радиоприемника является супергетеродинный приемник. Имеется гетеродин, управляемый переменным конденсатором, который создает сигнал, который смешивается с принимаемым радиосигналом. Это микширование вызывает появление нового сигнала (ПЧ или промежуточной частоты) на частоте около 455 кГц.