Задание 1.2. Исследование с помощью функционального генератора, осциллографа и Боде-плоттера.

Рис. 6. Схема №4 для анализа работы фильтра.

Осциллограммы при синусоидальной форме напряжения

Рис. 7. Амплитудное значение входного сигнала

Рис. 8. Амплитудное значение выходного сигнала

Осциллограммы при пилообразной форме напряжения

Рис.9. Амплитудное значение входного сигнала

Рис. 10. Амплитудное значение выходного сигнала

Осциллограммы при прямоугольной форме напряжения

Рис. 11. Амплитудное значение входного сигнала

Рис. 12. Амплитудное значение выходного сигнала

Рис. 13. Амплитудная частотная характеристика(АЧХ) для схемы №4

Рис. 14. Фазовая частотная характеристика (ФЧХ) для схемы №4

Изменяем положение резистора и конденсатора, получаем схему №5

Рис. 15. Схема №5 для анализа работы фильтра

Осциллограммы при синусоидальной форме напряжения

Рис. 16. Амплитудное значение входного сигнала

Рис. 17. Амплитудное значение выходного сигнала

Осциллограммы при пилообразной форме напряжения

Рис. 18. Амплитудное значение входного сигнала

Рис. 19. Амплитудное значение выходного сигнала

Осциллограммы при прямоугольной форме напряжения

Рис. 20. Амплитудное значение входного сигнала

Рис. 21. Амплитудное значение выходного сигнала

Рис. 22. Амплитудная частотная характеристика (АЧХ) для схемы №5

Рис. 23. Фазовая частотная характеристика (ФЧХ) для схемы №5

Прямоугольные осциллограммы после увеличения частоты в 5 раз для схемы №4

Рис. 24. Амплитудные значения входного сигнала

Рис. 25. Амплитудные значения выходного сигнала

Прямоугольные осциллограммы после увеличения частоты в 5 раз для схемы №5

Рис. 26. Амплитудные значения входного сигнала

Рис. 27. Амплитудные значения выходного сигнала

Из результатов экспериментов следует:

1. Частота среза везде одинакова и равна 3,285 Гц, что практически совпадает с расчетной 3,185 Гц.

2. Увеличение частоты приводит к уменьшению периода заряжения и разряжения конденсатора.

3. Для первой схемы входное напряжение опережает по фазе выходное, на второй схеме выходное напряжение опережает входное. Это связано с тем, что на работу схемы влияет расположение резистора и конденсатора.

Вывод: в ходе выполнения задания №1.2 практической работы №1 я собрал схемы с использованием осциллографа, Боде-плоттера и функционального генератора, ознакомился с их принципом работы и назначением, научился считывать показания осциллограмм, амплитудных и фазовых частотных характеристик, установил различия в осциллограммах при различных частотах.

Задание 2. Экспериментальная проверка основных законов электротехники

Рис. 28. Схема для опытной проверки основных законов электротехники

1. Расчет токов по закону Кирхгофа

По закону Кирхгофа алгебраическая сумма токов в узле равна 0. Запишем систему уравнении для правого и левого контура, рассчитаем токи с помощью приложения Mathcad.

Рис. 29. Расчет по законам Кирхгофа в приложении Mathcad

2. Метод контурных токов.

Метод контурных токов основан на допущении, что в каждом из независимых контуров схемы циркулирует некоторый виртуальный контурный ток. Если некоторое ребро принадлежит только одному контуру, реальный ток в нем равен контурному. Если ребро принадлежит нескольким контурам, ток в нем равен сумме соответствующих контурных токов.

Запишем систему уравнений, произведем расчет с помощью приложения Mathcad.

Рис. 30. Расчет методом контурных токов в приложении Mathcad

В таблице 2 предоставлены экспериментальные и расчетные данные

Таблица 2

Способ получения данных	I1	I2	I3
	А	А	А
Эксперимент	1.046	1.647	-0.601
Законы Кирхгофа (1 и 2 законы)	1.046	1.647	-0.601
Метод контурных токов	1.046	1.647	-0.601

Вывод: в ходе выполнения работы выполнен экспериментальный расчёт схемы рис.27 методом Кирхгофа и методом контурных токов, значение тока I3 получено отрицательное из-за того, что нами было выбрано определенное направление движения токов, при изменении полярности амперметра на схеме экспериментальные данные совпадают с расчетными, что свидетельствует о правильности проведения эксперимента.