Последовательная RLC цепь

Собрать схему Рис 3.1 для исследования резонанса токов (последовательный резонансный контур). Элементы R₁, C₁, L₁ включены последовательно. Резистор небольшой величины (1 Ом) служит для контроля тока в цепи. Ток можно контролировать напрямую амперметром М₂, либо по падению напряжения на резисторе R₁ вольтметром М₁.

Рис 3.1. Схема включения последовательной RLC цепи.

Для контроля амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) используется Bode Plotter. Вид прибора и АЧХ цепи показаны на рис 3.2.

Рис 3.2. Bode Plotter с АЧХ цепи

Перемещая репер прибора в максимум АЧХ, определим резонансную частоту цепи и сравним с расчетной.

Установим частоту f генератора U1 равной резонансной и измерим ток в цепи амперметром М₂. Сравнить с током, измеренным с помощью осциллографа по падению напряжения на резисторе R₁ (см рис 3.3).

Важно!!! Амперметр меряет действующее значение тока, а осциллограф – амплитудное.

Рис 3.3. Схема измерения тока в последовательной RLC цепи на резонансной частоте.

В EWB имеется возможность более точно моделировать АЧХ и ФЧХ цепей, используя режим Analysis/AC Frequency. Предварительно надо выбрать команду Curcuit/Shematic Option. Установить галочки на пунктах Show Referens ID и Show nodes с тем, чтобы на схеме были видны идентификаторы и выводы. Затем в режиме Analysis/AC Frequency установить диапазон частот для анализа и номер вывода Nodes for Analysis. Результат - на рис. 3.4.

Рис 3.4. АЧХ и ФЧХ последовательной RLC цепи.

На частоте резонанса f₀=4.87 кГц через цепочку протекает максимальный ток I₀=6.212 А.

Провести самостоятельное исследование последовательной RLC цепи в соответствии с заданием. R₁=1Ом. С₁ и L₁ выбираются произвольно.