В ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ

1. Исследование частотных характеристик электрической цепи с последовательным соединением резистивного, индуктивного и емкостного элементов. Анализ режима резонанса напряжений.

2. Исследование частотных характеристик электрической цепи с параллельным соединением ветвей с индуктивным и емкостным элементами. Анализ режима резонанса токов.

2. Описание лабораторной установки

Эксперимент проводится на стенде, описанном в работе 3. При выполнении пунктов 1 и 2 программы к зажимам «а₁» и «б₁» контактной панели стенда (рис.3.1) подключаются электрические цепи, собранные по схемам, представленным на рисунке 4.1, а и б соответственно.

3. Методика выполнения работы

3.1. Методика выполнения пункта 1 программы.

- Собрать и подключить к зажимам «а₁» и «б₁» лабораторной установки электрическую цепь, представленную на рисунке 4.1, а.

- По заданию преподавателя установить на магазинах параметры элементов* и рассчитать для них резонансную частоту Гц.

- Установить частоту напряжения генератора, соответствующую расчётному значению резонансной частоты

- Включить тумблеры «Сеть» генератора, усилителя и осциллографа и установить по вольтметру V заданное значение напряжения на зажимах исследуемой цепи в пределах 10¼30 В.

- Медленно вращая ручку настройки частоты генератора Г6-15 и наблюдая за сигналами на экране осциллографа, добиться нулевого сдвига фаз между током и напряжением.

- Определить экспериментальное значение резонансной частоты f_0э по шкале генератора и измерить резонансное значение тока I₀, напряжение на зажимах магазина сопротивлений U_R₁₀, напряжение на зажимах магазина индуктивностей U_к0 , напряжение на зажимах магазина емкостей U_С₀. и угол сдвига фаз между напряжением и током j₀. Измерение напряжений производится вольтметрами V₁, V₂ и V₃ (рис. 4.1), а измерение фазового сдвига – с помощью осциллографа по методике, изложенной в описании к лабораторной работе 3.

- Занести результаты измерений в таблицу 4.1.

- Изменяя частоту генератора при неизменном напряжении U на зажимах цепи, снять 8-10 точек зависимостей I(f), j(f), U_R₁(f), U_к(f) и U_С(f) в диапазоне частот от 0.5 f₀до 1.5 f₀и занести показания приборов в соответствующие ячейки таблицы 4.1.

Таблица 4.1.

f	U=____ В; R₁=___ Ом; R_к=____ Ом; L=_____ мГн; C=____ мкФ
Расчет	Эксперимент
f_0р=______ Гц; Q_р=_____	f_0э=______ Гц; Q_э=_____
j	I	U_R₁	U_к	U_С	j	I	U_R₁	U_к	U_С
Гц	град	А	В	град	А	В



(f₀_э)

При заполнении таблицы 4.1 расчет тока и фазового сдвига между напряжением и током на входе исследуемой цепи можно выполнить по формулам, представленным в строке 6 таблицы 3.1. Расчёт действующих значений напряжений на элементах цепи U_R₁, U_к и U_С следует выполнить самостоятельно. Расчетное Q_р и экспериментальное Q_э значения добротности контура можно вычислить как и , где – характеристическое сопротивление.

3.2. Методика выполнения пункта 2 программы

- Собрать и подключить к зажимам «а₁» и «б₁» лабораторной установки электрическую цепь, представленную на рисунке 4.1, б.

- Установить частоту генератора, равную расчетной резонансной частоте.

- Включить тумблеры «Сеть» генератора, усилителя и осциллографа и установить по вольтметру заданное значение напряжения на зажимах исследуемой цепи в пределах 10 ¸30 В.

- Медленно вращая ручку настройки частоты генератора Г6-15 и наблюдая за сигналами на экране осциллографа, добиться нулевого сдвига фаз между током и напряжением.

- Определить экспериментальное значение резонансной частоты f_0э по шкале генератора и измерить резонансное значение тока I₀ на входе, тока в ветви с индуктивностью I₁₀, тока в ветви с конденсатором I₂₀ и угол сдвига фаз j₀ между входным напряжением и током.

- Занести результаты измерений в таблицу 4.2. Измерение токов I₁₀ и I₂₀, осуществляется амперметрами соответственно А₁ и А₂, а измерение фазового сдвига – с помощью осциллографа по методике, изложенной в описании к лабораторной работе 3.

- Изменяя частоту генератора при неизменном напряжении U на зажимах цепи, снять 8 - 10 точек зависимостей I(f), j(f), I₁(f) и I₂(f) в диапазоне частот от 0.5×f₀до 1.5×f₀ и занести показания приборов в соответствующие графы таблицы 2.2.

При заполнении таблицы 4.2 расчет тока и фазового сдвига между напряжением и током на входе исследуемой цепи можно выполнить по формулам, представленным в строке 9 таблицы 3.1. Расчёт действующих значений токов I₁, и I₂ следует выполнить самостоятельно.

Расчетное значение добротности данной цепи определяется по формуле

.

Экспериментальное значение добротности цепи Q_э следует определить через полосу пропускания частот контура 2Df по графику зависимости I(f), полученной экспериментально.

Таблица 4.2

f U=____ В; R₁=___ Ом; R_к=____ Ом; L=_____ мГн; C=____ мкФ

Расчет Эксперимент

f_0р=______ Гц; Q_р=_____ f_0э=______ Гц; Q_э=_____

j I I₁ I₂ j I I₁ I₂

Гц град А град А

(f₀_э)

<56 7 8 9 10 11 >

Дата добавления: 2015-09-23; просмотров: 1007;