Экспериментальное исследование пассивных элементов цепи в частотной области при последовательном соединении

Новосибирский государственный технический университет

Кафедра общей электротехники

ОТЦ

Отчет по лабораторной работе № 3

Экспериментальное исследование  пассивных элементов цепи 

в частотной области при последовательном соединении.

Факультет: РЭФ     

Группа:

Студенты:

Преподаватель:       

Новосибирск, 2013

Цели работы:

1. Овладеть навыками экспериментального определения параметров элементов векторных диаграмм и построения простейших цепей.

2. Исследовать частотные характеристики катушек и конденсаторов.

3. Исследовать частотные характеристики на компьютере.

Рабочее задание:

1. С помощью цифрового измерительного прибора измерить сопротивление катушки  и  резистора .

2. Собрать цепь из генератора синусоидальных сигналов, электронного вольтметра, цифрового комбинированного прибора, используемого в качестве миллиамперметра, и исследуемой катушки . Вычертить получившуюся схему. Поддерживая постоянным входное напряжение генератора ( 3 В), снять частотную характеристику . Замеры произвести для 6-7 точек, изменяя частоту  в пределах 0.5...12 кГц. Заполнить табл. 3.1. По результатам любых трех измерений вычислить индуктивность . За истинное принять среднее из получившихся значений индуктивности. Построить зависимости ,  и .

3. Вместо катушки включить в цепь резистор . Произвести те же измерения, что и в п. 2 (сохраняя неизменным напряжение источника). Заполнить табл. 3.2. Сделать заключение о влиянии изменения частоты на величину сопротивления резистора.

4. Вместо резистора включить в цепь конденсатор C = 0.033 мкФ («Магазин C»). Провести те же измерения и при тех же частотах, что и в п. 2. Заполнить табл. 3.3. Из трех любых измерений вычислить среднее значение емкости C и принять его за истинное.

5. Собрать последовательную цепь, содержащую катушку, конденсатор и резистор (рис. 3.1), включив их соответственно между гнездами 4-5, 6-7 и 8-9 на универсальной панели. Установить напряжение генератора в пределах 1…3 В и такую частоту f, при которой токи катушки и конденсатора примерно равны (на основе анализа данных табл. 3.1 и 3.3). Измерить вольтметром потенциалы точек 8, 6, 4 относительно «нуля» генератора и напряжение на катушке . При измерении  «нуль» и потенциальный зажим источника необходимо поменять местами и «нуль» вольтметра подключить к «нулю» источника (см. п. 1 методических указаний к работе № 4). Заполнить экспериментальную часть табл. 3.4.

6. По данным измерений, используя метод засечек, построить топографическую диаграмму для схемы на рис. 3.1. По ней определить напряжение на конденсаторе  и рассчитать параметры цепи , , , величину и знак угла  цепи и занести их в табл. 3.3. Сравнить величины ,  и  с полученными в пп. 1, 2 и 4.

7.* Не разбирая схемы, собранной в п. 5, произвести исследование частотных характеристик цепи  Проанализировать изменение модулей входного сопротивления и тока при  и изменяющейся частоте .

8. Построить на ЭВМ с помощью программы Mathcad графики частотных характеристик цепи

Опыт 1:

Опыт 2:

Т а б л и ц а  3.1

Частотные характеристики катушки индуктивности

Опыт 3:

Т а б л и ц а  3.2

Частотные характеристики резистора

Опыт 4:

Т а б л и ц а  3.3

Частотные характеристики конденсатора

Опыт 5:

Рис. 3.1

К определению модулей напряжений на элементах цепи