Краткие методические указания по работе с модульным учебным комплексом по электротехнике МУК-ЭТ, страница 9

Вычисляем

где .

Знак определяется из векторной диаграммы. Например, для рис. 13.2 j<0.

4.  Переключите второй канал осциллографа к выходным зажимам четырехполюсника 2 – 2’ (рис. 13.1). Снимите осциллограммы напряжений U_вх и U₂. Достройте векторную диаграмму вектором U₂, как например, показано на рис. 13.2. Обратите внимание на знак угла y₂₁.

5.  Вычислите:

где .

6.  Проведите опыт холостого хода при обратной передаче. Выполняя необходимые измерения (по аналогии с пп. 1…5) и вычислите значения  Z₂₂ и Z₁₂.

7.  Определите экспериментально входное сопротивление нагруженного четырехполюсника Z₁, для чего, нагрузите четырехполюсник на R_н (взяв его из имеющегося набора резисторов с известным сопротивлением), и повторите пп. 2 и 3.

Рис. 13.1.

           U_вх      U₀

                                                         j₁₁

                                             U₁

I₁

       y₁₁                          

        j₂₁                                  y₂₁

j₁₁            

Рис. 13.2.

Рис. 13.3.  

Лабораторная работа №14

Исследование цепей при несинусоидальных токах и напряжений

Цель работы: Произвести экспериментальное исследования простой неразветвленной цепи при несинусоидальном токе. Освоить методы аналитического и графического анализа  гармонического состава несинусоидальных периодических кривых.

Объект и средства исследования

В качестве источниканесинусоидального напряжения используется схема звукового генератора с полупроводниковым низкочастотным диодом. Нагрузкой является сопротивление R.

Рабочее задание

1.  Соберите схему рис 14.1, где А – амперметр постоянного тока. В качестве сопротивления R рекомендуется использовать резистор 150 Ом. Установите невысокую частоту генератора f»100 Гц  и напряжения ~ 10 В (при такой частоте низкочастотный диод работает в нормальном режиме выпрямления). Подключите к концам резистора R (точки 4 – 5 схемы) один из каналов осциллографа и добейтесь устойчивой картины на его экране с двумя – тремя циклами полного колебания сигнала.

2.  Зарисуйте с экрана осциллографа кривую напряжения на нагрузке. Пользуясь масштабом, вычислите максимальное значение напряжения.

3.  Вычислите среднее и действующее напряжение на резисторе. Разберитесь, какое значение тока показывает амперметр.

4.  Увеличивая частоту генератора до f~20 кГц. Добейтесь устойчивой картины на экране осциллографа с двумя-тремя циклами полого колебания. Обратите внимание на появление большого обратного тока в цепи, сравнимого с прямым током (диод вышел за пределы нормальной работы в режиме выпрямителя).

5.  Повторите для полученного режима п.2 и п.3.

6.  Разложите в ряд Фурье несинусоидальное напряжение, полученное в первом режиме (выпрямителя), аналитически, а напряжения полученное при работе диода во втором режиме, графически.

7.  По результатам разложения несинусоидальных напряжений в ряд определите их действующее значения и коэффициент амплитуды, формы и искажения К_а, К_ф, К_и.

Рис. 14.1.

Лабораторная работа №15

Нелинейные резистивные элементы и цепи

Цель работы:

1. Научится экспериментально получать вольтамперную характеристику нелинейного резистивного элемента.
2. Научится рассчитывать режимы работы цепей с нелинейными резистивными элементами.

Объект и средства исследования

Объектом исследования является электрическая цепь с кремневым стабилитроном, постоянным резистором R₁, включенным последовательно со стабилитроном и сопротивлением R₂, подключенное параллельно стабилитрону. Указанная схема представляет собой параллельный электрический ключ на стабилитроне и может быть использована в реальных условиях в качестве простейшего стабилизатора напряжения.

Источником является генератор постоянного напряжения. Измерение напряжений на элементах цепи производится с помощью вольтметра, а тока – с помощью амперметра.

Рабочее задание