Электрические цепи синусоидального тока. Основные сведения. Гармоническое воздействие, страница 5

Установив левый и правый электронные курсоры в произвольных (по времени) точках первого графического окна, убедиться, что в любой момент времени сумма мгновенных значений напряжений на пассивных элементах ЭЦ равна мгновенному значению входного напряжения (второй закон Кирхгофа). При проведении эксперимента рекомендуется «включить» команду Aling Cursors в меню Scope.

В режиме AC построить зависимости модуля и фазы комплексных амплитуд напряжений на пассивных элементах ЭЦ от частоты. Для этого, установив диапазон частотного анализа (Frequency Rang) в пределах 100 Гц … 3 кГц и включив функцию автоматического масштабирования (Auto Scale Ranges), задать в одном графическом окне функции V(R1), V(L1), V(C1) (модули комплексных амплитуд), а в другом графическом окне - функции ph(V(R1)), ph(V(L1)), ph(V(C1)) (начальные фазы комплексов). Измерить параметры комплексных амплитуд на частотах 500 Гц, 1 кГц и 2 кГц. Аналогично определить модуль и фазу комплексной амплитуды входного тока. Результаты измерений свести в таблицу (табл. 2.4) и на основе полученных данных

Таблица 2.4

построить векторные диаграммы для каждой из заданных частот, учитывая, что амплитуда входного напряжения U_m = 1 В, а  ψ_u = 0.

2.  Собрать электрическую схему параллельного контура, используя в качестве источника гармонического воздействия I1 генератор тока Current Source (sin) (рис. 2.9, б). Задать амплитуду синусоидального тока I_m = 1 A (AC magnitude = 1, IA= 1), а частоту f = 1 кГц (F0 = 1k). Остальные параметры генератора I1 принять равными нулю. Параметры пассивных элементов задаются те же, что и в п. 1.

В режиме Transient построить в одном графическом окне эпюры синусоидальных токов (входной ток – I(I1) и токи в элементах схемы - I(R1), I(L1), I(C1)), а в другом графическом окне – эпюру входного напряжения V(1). Убедиться, что в любой момент времени сумма мгновенных значений токов в ветвях ЭЦ равна мгновенному значению входного тока (первый закон Кирхгофа).

В режиме AC построить зависимости модуля и фазы комплексных амплитуд токов в ЭЦ от частоты в диапазоне 100 Гц … 3 кГц, задав в одном графическом окне функции I(R1), I(L1), I(C1), I(I1) (модули комплексных амплитуд), а в другом графическом окне - функции ph(I(R1)), ph(I(L1)), ph(I(C1)), ph(I(I1)) (начальные фазы комплексов). Измерить параметры комплексных амплитуд на частотах 500 Гц, 1 кГц и 2 кГц. Результаты измерений свести в таблицу и построить векторные диаграммы для каждой из заданных частот.

3.  Собрать электрическую схему, рассчитанную при подготовке к лабораторной работе. При редактировании схемы руководствоваться правилами соединения выводов компонентов, изложенными в п. 1.

В режиме Transient построить в одном графическом окне эпюры синусоидальных напряжений на элементах схемы, а в другом графическом окне – эпюры синусоидальных токов в ветвях схемы. Убедиться в справедливости первого и второго законов Кирхгофа для мгновенных значений токов и напряжений в данной схеме.

В режиме AC построить зависимости модулей и фаз комплексных амплитуд токов и напряжений от частоты в диапазоне 500 Гц …2 кГц. Измерить параметры комплексных амплитуд на частоте f = 1 кГц, свести полученные данные в таблицу и сравнить с расчетными значениями (табл. 2.3).

Содержание отчета

В отчете по лабораторной работе должны быть представлены:

-  принципиальная схема и подробный расчет заданной ЭЦ с приведением всех промежуточных эквивалентных схем;

-  по каждому пункту выполненных исследований приводятся электрические схемы, результаты моделирования ЭЦ с анализом полученных результатов.