Форма кривых напряжения и тока, сдвиг фаз между напряжением и током, начальная фаза синусоидальной функции может наблюдаться и измеряться с помощью электронного осциллографа (ЭО). Ток в цепи измеряется косвенным путем через падение напряжения на образцовом активном сопротивлении, не зависящем от частоты, и определяется по закону Ома.
Обеспечение длительной надежной работы электрической цепи требует комплексного расчетного и экспериментального исследования режимов ее работы. Анализ электрической цепи должен содержать предварительный расчет токов и напряжений на основе достоверных данных о параметрах элементов цепи и последующую экспериментальную проверку результатов расчета, а также рассмотрение отклонений режима цепи при возможной вариации параметров элементов цепи и напряжения источников энергии.7
2. Подготовка к расчетно-лабораторной работе ______________
2.1. Ознакомиться с резонансными явлениями в цепях синусоидального тока при последовательном и параллельном соединении элементов цепи. Научиться строить амплитудные и фазовые частотные характеристики цепи по записям лекций и учебникам, список которых приведен в конце расчетно-лабораторной работы.
2.2. Рассчитать резонансную частоту для схемы рис. 14.1. Параметры приведены в табл. 14.1 для каждой бригады.
Т а б л и и а 14.1
Рис. 14.1
Параметры цепи могут быть изменены преподавателем при выдаче задания для выполнения расчетно-лабораторной работы.
2.3. Вычислить величину сопротивления r для изменения добротности схемы в n раз (например, в 1,3 раза).
2.4. Начертить качественно (без выполнения расчетов) векторные диаграммы напряжений и токов длятрех случаев: для режима резонанса, до и после резонанса.
2.5. Рассчитать величину емкости или индуктивности для режима резонанса напряжений (рис. 14.1). Параметры цепи даны в табл. 14. для каждой бригады.
2.6. По результатам вычислений в п. 2.2 определить, во сколько раз напряжение на индуктивном и емкостном сопротивлениях превышает напряжение сети.
2.7.Каким образом можно экспериментально определить режим резонанса напряжения или токов?
2.8. Изобразите качественно входные амплитудно-частотные и фазочастотные характеристики для цепи на рис. 14.1.
2.9. Каков физический смысл характеристического сопротивления цепи r и добротности Q контура?
2.10. Пройти допуск к расчетно-лабораторной работе на ЭВМ, для чего воспользоваться в дисплейном классе программой "ЛАБ. 14. ДОПУСК". Если при ответе на вопросы получена неудовлетворительная оценка, необходимо воспользоваться обучающей программой "ЛАБ. 14. ОБУЧЕНИЕ". При подготовке к расчетно-лабораторной работе также можно воспользоваться обучающей программой на ЭВМ "ЛАБ. 14. ОБУЧЕНИЕ".
3. Порядок выполнения работы_________________________________________________
3.1. Резонанс в последовательном контуре r-L-С. Резонанс напряжений.
3.1.1. Составление электрической схемы. Собрать электрическую схему по рис. 14.1. В качестве сопротивления r взять магаpин сопротивлений, индуктивность к емкость постоянной величины по указанию преподавателя (в соответствии с п. 2.2 ),
3.1.2. Получение режима резонанса напряжений. Поддерживая напряжение на генераторе ГЗ неизменным, медленно и плавно изменяя частоту (уменьшая и увеличивая по отношению к рассчитанной резонансной), определите момент наступления резонанса напряжений по показанию электронного вольтметра ЭВ, подключенного и точке D , измеряющего ток в цепи (косвенным путем). Резонанс наступит при наибольшем токе в цепи (максимальное отклонение стрелки вольтметра). Убедиться в наличии режима резонанса напряжения по величине угла j, измерив его с помощью измерителя разности фаз (ИРФ).
3.1.3. Исследование влияния частоты на цепь. Уменьшая и увеличивая частоту генератора относительно резонансной, снять по 5-7 точек (всего 12 - 14 точек) и данные эксперимента занести в табл. 14.2.
Т а б л и ц а 14.2
- 45 314. Измерение добротности контура. Зная ток в цепи при резонансе I0, измерить частоты f1<f0 и f2>f0 , при которых ток в цепи меньше тока при
резонансе в 
раз.
3.1.5. Изменение добротности контура. Изменить добротность контура в 12 раз, для чего измените величину магазина сопротивления согласно п. 2.3 и повторите опыт по п. 3.1.3. Результаты опытов занести в новую таблицу, аналогичную табл. 14.2.
3.2. Резонанс в параллельном контуре L-С. Резонанс токов.
3.2.1. Составление электрической схемы. Собрать электрическую схему по рис. 14.2. В качестве сопротивлений r1 и r2 взять постоянные сопротивления 10 Ом. Величину индуктивности 10 - 25 мГн, величину емкости 0,2 - 1,0 мкФ, сопротивление r=100 Ом.
Рис. 14.2
3.2.2. Получение режима резонанса токов. Поддерживая напряжение на генераторе ГЗ неизменным, медленно и плавно изменять частоту (уменьшая и увеличивая ее по отношению к рассчитанной резонансной), определить момент наступления резонанса тока по показанию электронного вольтметра ЭВ, подключенного к точке В и измеряющего ток в цепи (показания вольтметра должны быть равны нулю). Убедиться в наличии режима резонанса тока по величине угла j измерив его с помощью измерителя разности фаз ИРФ.
3.2.3. Исследование влияния частоты на цепь. Уменьшая и увеличивая частоту генератора относительно резонансной, снять по 5 - 7 точек (всего 12 - 14 точек) и данные эксперимента занести в табл. 14.3.
Т а б л и ц а 14.3
Т а б л и ц а 14.4
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
