.
Электротехника и электроника Классификация электрических цепей Законы Ома и Кирхгофа Энергетический баланс Активная, реактивная и полная мощности Электрические фильтры Трехфазный ток асинхронный двигатель Усилители постоянного тока

Физика решение задач

Полосовые и заградительные фильтры

Часто в радиотехнических устройствах оказывается необходимым пропустить в некоторую цепь токи заданной полосы частот, лежащей в пределах от  до . Эту задачу можно решить путем последовательного включения фильтра нижних частот, имеющего частоту среза , и фильтра верхних частот с частотой среза . Результирующая характеристика затухания такого составного фильтра приведена на рис. 6.9.

 


 

 Рис. 6.9

Подобные полосовые фильтры можно получить как из Тобразных

(рис.

6.10), так и из Побразных (рис. 6.11) фильтров. Однако чаще на

 Рис. 6.10 Рис. 6.11 

практике используют в качестве элементов полосовых фильтров колебательные контуры (рис. 6.12).

Для токов с частотами, близкими к резонансной частоте, последовательный контур представляет малое, а параллельный весьма большое сопротивление. Поэтому эти токи почти беспрепятственно проходят через фильтр. Для токов же, частоты которых сильно отличаются от резонансной, последовательный контур представляет



 Рис. 6.12 Рис. 6.13

значительное, а параллельный весьма малое реактивное сопротивление, вследствие чего токи не проходят через фильтр.


 


 Рис. 6.14 

Одиночные контуры не обладают достаточно однородными свойствами в широком диапазоне частот, поэтому в тех случаях, когда важно получить особенно широкую полосу и постоянную степень передачи внутри нее, используют фильтры в виде систем связанных контуров. Широкая полоса пропускания и равномерное воздействие на пропускаемые токи обеспечивается сильной связью или расстройкой контуров одного относительно другого с использованием достаточно большого числа контуров в фильтре.

Часто приходится решать обратную задачу: не пропускать через фильтр токи определенной полосы частот. На рис. 6.13 приведены схемы заградительных, фильтров: где а Тобразный; б Побразный.

Очевидно, что такой заградительный филы может быть получен из полосового фильтра простой переменой мест элементов, включенных последовательно и параллельно источнику (рис. 6.13). Xарактеристика затухания заградительного фильтра приведена на рис. 6.14.

Задания для самостоятельного решения

Задача 1. Определите сопротивление цепи, показанной на рисунке,  между точками А и В, если R1 = R2 = 2 Ом, R3 = 4 Ом а R4 = 5 Ом.

Задача 2. Определите сопротивление цепи, показанной на рисунке, между точками А и В, если

1) R1 = R4 = 2 Ом, R3 = R5 = 4 Ом а R2 = 5 Ом

 2) R1 = 2 Ом, R4 = 4 Ом, R3 = R5 = 4 Ом а R2 = 5 Ом

Задача 3. Из проволоки изготовлена рамка в виде квадрата (рис.), сопротивление стороны каждой его ячейки R. Найдите сопротивление между точками А и В.

Задача 4. Имеется гальванометр с ценой деления 1 мкА. Шкала прибора насчитывает 100 делений, его внутреннее сопротивление 100 Ом. Как из этого гальванометра можно изготовить вольтметра для измерения напряжений до 100 В или амперметр для измерения тока до 1 А?

Задача 5. Параллельно амперметру подключают некоторое сопротивление, при этом предел измерения тока увеличивается в 3 раза. Затем это сопротивление отключают и подключают к амперметру параллельно другое сопротивление. Предел измерения тока при этом увеличивается в 7 раз. Во сколько раз увеличится предел измерения амперметра, если подключить параллельно амперметру оба эти сопротивления, предварительно соединив их последовательно?

Задача 6. На сколько равных частей надо разрезать однородный проводник сопротивлением 16 Ом, чтобы сопротивление всех его частей, соединенных параллельно было равным 1 Ом.

Задача 7. Лампа мощностью 200 Вт рассчитана на напряжение 110 В. Определите величину дополнительного сопротивления, позволяющего включить ее в сеть с напряжением 220 В без изменения мощности. 

Задача 8. Каким должно быть соотношение между сопротивлениями и ЭДС в схеме, указанной на рис., чтобы ток через первый источник был равен нулю?

 


На главную