Рис. 11.1. Рис. 11.2.
Лабораторная работа №12
Пассивный двухполюсник в цепи синусоидального
тока и его схемы замещения
Цель работы: Усвоить возможность и способы представления одного т того же двухполюсника в виде двух эквивалентных схем замещения. Овладеть методом определения параметров схем замещения пассивного двухполюсника.
Объект и средство исследования
В работе исследуется двухполюсник, представляющий собой некоторую комбинацию пассивных элементов, скрытую от исследователя. Для измерений используется вольтметр и амперметр. Для измерения разности фаз используется осциллограф. Источник питания – генератор звуковых частот.
Рабочее задание
1. Соберите схему рис. 12.1. Измерительные приборы пока в схему не включайте. В качестве сопротивления Zn используется исследуемый двухполюсник (на стенде можно выбрать Z1, Z2, Z3, Z4), а в качестве известного сопротивления R рекомендуется использовать резистор R=6,8кОм. Установите частоту ~ 1кГц.
2. Подключите вольтметр к точкам 3 и 5 схемы и установите напряжение, подаваемое с генератора U1@10 В. Запишите величину установленного напряжения U1. Измерьте поочередно напряжения на двухполюснике U2, подключив вольтметр к точкам 3 – 4 схемы, и напряжение на резисторе U3, подключив вольтметр к точкам 4 – 5 схемы. Запишите показания “трех вольтметров”.
3. Для определения характера реактивного сопротивления Х включите амперметр по схеме рис.12.2 и один из концов емкость Спр»0,47 мкФ к точке 5 схемы. Зафиксируйте качественно изменение тока при подсоединение второго конца конденсатора Спр к точке 3 схемы (возрастает ток или уменьшается). Результат запишите.
4. По данным пп. 2 и 3 постройте в масштабе методом засечек векторную диаграмму для исследуемой цели. Рассчитайте параметры Rп и Хп последовательной схемы замещения исследуемого двухполюсника (рис. 12.3а).
5. Вычислите параметры параллельной схемы замещения исследуемого двухполюсника (рис.12.3б).
6. Проведите с помощью двухлучевого осциллографа измерение величины и знака угла jвх между входным напряжением и входным током цепи, восстановив схему рис.12.1 (при установленном значении U1, частоте f и отключенных амперметре и конденсаторе Спр). Для этого первый канал осциллографа подключите к точкам 3 –5 (фиксируется кривая входного напряжения), а второй канал – к резистору R (точки 4 – 5 схемы), (фиксируется кривая тока в цепи). Измерьте напряжения на резисторе UR. Эти же измерения можно провести с помощью «Измерителя мощности и фазы».
7. По данным п.6 рассчитайте:
-
ток цепи I (
);
-
входное сопротивление Zвх (
);
- активные и реактивные входные сопротивления Rп и Хп.
Результаты сравните с результатами полученными в п.4.
Рис. 12.1. Рис.12.2.
Рис. 12.3.
Исследование линейного пассивного четырехполюсника
Цель работы: Познакомится с методикой экспериментального определения параметров линейного пассивного четырехполюсника.
Объект и средства исследования
В качестве четырехполюсника используется ‘черный ящик’ с двумя парами внешних зажимов. Внутри ‘ящика’ собрана электрическая цепь, структура и значение параметров элементов которой исследователю неизвестны. Источник питания – генератор звуковых частот. Для одновременного наблюдения двух напряжений используется двухлучевой осциллограф.
Рабочее задание
1. Проведите опыт холостого хода при прямой передаче, для чего соберите цепь по схеме рис. 13.1. Установите напряжение на генераторе в пределах ~ 10В при частоте ~1000Гц. В качестве сопротивления R0 рекомендуется использовать резистор R=680 Ом.
2. Снимите осциллограммы напряжений Uвх и U1.
3. По результатам эксперимента постройте векторную диаграмму тока и напряжений (величины напряжений Uвх , U1 и сдвиг фаз между ними y11).
Пример такой диаграммы показан на рис. 13.2. Из нее находим:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.