Краткие методические указания по работе с модульным учебным комплексом по электротехнике МУК-ЭТ, страница 3

12.  Постройте векторную диаграмму токов и напряжений параллельного контура. Вычислите токи в ветвях I₀, I_c, проводимости ветвей (активные и реактивные), сопротивление контура при резонансе R_э.

13.  Сравните резонансные частоты последовательного и параллельного контуров. Объясните различие.

                                                                                  

Рис. 4.1.                                                                          Рис. 4.2.

Лабораторная работа №5

Исследование линейных электрических цепей с индуктивно

связанными катушками

Цель работы: Экспериментально определить одноименные зажимы двух индуктивно связанных катушек и коэффициент связи между ними, а также параметры катушек. Изучить влияние индуктивной связи на эквивалентные параметры неразветвленной цепи при согласованном и встречном включении катушек.

Рабочее задание

1.  Соберите схему рис.5.1.

2.  Установите на входе напряжение U_вх=5 В и в дальнейших опытах поддерживайте его неизменным.

3.  Изменяя частоту напряжения генератора, настройте цепь в резонанс по максимальному напряжению на R (по максимальному току в цепи). Запишите значения резонансной частоты f₀₁.

4.  Поменяйте местами концы одной из катушек и повторите п. 3. Запишите значения резонансной частоты f₀₂.

5.  На основании данных пп.3 и 4 определите случай согласованного и случай встречного включения катушек.

6.  Расчетным путем определите взаимную индуктивность М и суммарную индуктивность L₁+L₂ исследуемых катушек. Для этого рекомендуется пользоваться формулами, которые следуют из условия резонанса напряжения:

 ;

.  

7.  Соберите цепь по схеме рис. 5.2.

8.  Установите на входе цепи напряжение U₁=5 В и частоту сигнала f³3 кГц, чтобы снизить влияние активного сопротивления катушки по сравнению с индуктивным. Измерьте напряжение U₂ на разомкнутых концах второй катушки и ток в цепи первой катушки.

9.  Рассчитайте модуль коэффициента передачи по напряжению:

.

10.  В схеме рис. 5.2 поменяйте местами катушки и вычислите , где U₂=U_вх=5 В, а U₁-напряжение на разомкнутых концах первой катушки.

11.  Вычислите коэффициент связи К_св индуктивно связанных катушек как среднее геометрическое из модулей коэффициентов передачи по напряжению.

12.  На основании полученных данных вычислите индуктивности L₁ и L₂ и сравните их сумму с результатом, полученным в п. 6. Вычислите активные сопротивления катушек R₁ и R₂. При этом можно использовать следующие формулы.

;

.

При высоких частотах:

;      

;    , где   - некоторая фиксированная частота, которая использовалась в опытах.

Рис. 5.1.                                                                     Рис. 5.2.      

Лабораторная работа №6

Исследование фазовращающей электрической цепи

синусоидального тока

Цель работы: Изучить методы расчета и экспериментального исследования электрических цепей, осуществляющих фазовый сдвиг между токами и напряжениями. Ознакомится со способами настройки фазовращающих цепей на заданный режим.

Рабочее задание

1.  Рассчитайте величины R и w для конденсатора, например, С=0,033 мкФ или других из имеющихся на стенде, при которых напряжение на входе и выходе (схема рис. 6.1) равны по модулю и сдвинуты по фазе на угол a=20⁰, 30⁰, 45⁰, 60⁰, 80⁰ (R_об – общее активное сопротивление цепи R_об=R_к+R_p). Индуктивность катушки указана на стенде. Следует иметь в виду, что при высоких частотах активное сопротивление катушки мало по сравнению с ее реактивным сопротивлением. Необходимые формулы для расчета R и w получаются из второго закона Кирхгофа для схемы рисунка 6.1:

, где a=y₁-y₂. После разделения действительной и мнимой частей и переводя левой части уравнения в алгебраическую форму с учетом a<0 получается:

,

.

Откуда для  и известных С и L_к получаем:

;

.

2.  Соберите схему рис. 6.1. Установите напряжение на входе U₁=5 В и найденную в п. 2 частоту генератора напряжения .