ДВУХПОЛЮСНИКОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ ОДНОФАЗНОГО СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА

1. Описание лабораторной установки

Лабораторная установка (рис.3.1) содержит генератор, усилитель, ампер-метр, вольтметр, двухканальный осциллограф и контактную панель.

Источником синусоидального периодического напряжения в установке служит генератор типа Г6-15. Амплитуду выходного напряжения генератора можно регулировать в пределах от 0,01 до 10 В, а частоту – от 0,001 Гц до 1000 Гц.

Напряжение с выхода генератора подаётся ко входным зажимам усилителя типа 100У-101. Выход усилителя подключается к зажимам «а» и «б» контактной панели, а клеммам «а₁» и «б₁» подключаются исследуемые электрические цепи (двухполюсники), схемы которых приведены в таблице 3.1. Схемы двухполюсников собирают с помощью магазина сопротивлений Р4830, магазина индуктивностей Р567 и магазина конденсаторов Р5025. К зажимам «а₁» и «б₁» подключен также вольтметр, измеряющий действующее значение напряжения на входе двухполюсника. Заданное значение напряжения устанавливается левой рукояткой «◄» на передней панели усилителя.

Между зажимами «а» и «а₁» контактной панели последовательно со входом двухполюсника включен амперметр, измеряющий действующее значение синусоидального тока в цепи.

Наблюдение сигналов напряжения и тока на входе двухполюсника, а также измерение фазового сдвига между ними, производится с помощью двухканального осциллографа типа С1-83. Для наблюдения входного тока между зажимами «б» и «б₁» контактной панели последовательно со входом включен измерительный резистор (шунт) с малым сопротивлением R₀. При указанной на рисунке 3.1 схеме включения входов осциллографа луч канала «Y_I» описывает кривую напряжения u(t), а луч канала «Y_II» – кривую тока i(t) (рис.3.2).

2. Программа работы

Для каждого двухполюсника таблицы 3.1. производится измерение Действующих значений входного напряжения и тока, а также фазового сдвига между ними и результаты сравниваются с расчётными значениями. Параметры элементов исследуемых цепей, амплитуды и частоты выходного напряжения генератора указываются на стенде или задаются преподавателем.

3. Методика выполнения работы

Методика выполнения каждого из 9 пунктов работы состоит в следующем.

· Собрать схему двухполюсника в соответствии с таблицей 3.1 и установить на магазинах заданные параметры элементов.

· Установить заданную частоту напряжения генератора рукояткой «Частота» на его передней панели.

· Рукоятками «Амплитуда» генератора и «◄» усилителя установить заданное действующее значение напряжения U на зажимах двухполюсника, измеряя его вольтметром.

· С помощью амперметра измерить действующее значение тока в цепи.

Таблица.3.1.*

№	Схема двухполюсника	Расчётные соотношения
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.

· Измерить фазовый сдвиг j между напряжением на зажимах двухполюсника и током, используя двухканальный осциллограф С1-83. Для этого нужно получить на экране осциллографа кривые напряжения и тока, как показано на рисунке 3.2, а затем вычислить величину фазового сдвига по формуле j = 180°×Dh/h, где h - половина периода синусоиды, измеренная в мм по экрану осциллографа, а Dh - расстояние между моментами перехода синусоид напряжения и тока от отрицательных значений к положительным. Если ток отстает от напряжения, как показано на рис.3.2, то j > 0, если опережает - то j < 0.

· Занести результаты измерений в соответствующие ячейки таблицы 3.2.

Таблица 3.2