Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Ryby_otchetov_po_laboratornym_TOE_YuUrGU (1)

.pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
09.05.2015
Размер:
703.54 Кб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

Эксперимент (данные из табл. 1)

 

Расчет

 

 

 

U, В

I, мА

UC, В

 

P, Вт

U, В

I, мА

UC, В

 

P, Вт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На рис. 2 представлены зависимости тока i(t) = i(1) (t) +i(3) (t)

и напряже-

ния uC (t) = uC(1) (t) +uC (3) (t) .

На этом же рисунке линиями

 

 

 

 

 

 

 

 

показаны экспериментальные зависимости i (t )

и uC (t ). Зависимости полу-

чены в результате пересчета с учетом масштабов данных с кальки экспериментальных зависимостей uR (t) и uC (t ).

B

 

 

мА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u 150

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

120

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-2

 

 

-30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-4

 

 

-60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-6

 

 

-90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-8

 

 

-120

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

wt

 

 

 

-150

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p/6 p/3 p/2 2p/3 5p/6 p

7p/6 4p/3 3p/2 5p/3

11p/

2p

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Работу выполнил: _________________________________

Работу принял: ___________________________________

Отчет по лабораторной работе № 12

«Переходные процессы в R–L и R–C цепи»

Вид напряжения и схемы замещения исследуемых цепей показаны на рис. 1.

u

 

 

R

 

L, Rк

U

 

 

C

 

uш

 

 

u

u

 

 

uC

 

 

i

0 0,5T

T

t

i

 

 

 

 

 

U

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1

 

 

Расчет напряжения на конденсаторе

Цепь включается на напряжение U = ____ В. Напряжение uC (0) = ____ В.

Параметры цепи: R = ______ Ом, С = _____ мкФ.

Уравнение переходного процесса и его решение представлено ниже.

Постоянная времени цепи τRC = = мс.

Напряжение на емкости изменяется по закону: uC (t) =___________________В. В табл. 1 представлены результаты расчета uC (t) .

 

 

 

 

 

 

Таблица 1

t , мс

0

τ

2 τ

3 τ

4 τ

5 τ

 

 

 

 

 

 

 

u , В (расчет)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u , В (опыт)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Графики расчетной и опытной зависимостей uC (t) представлены на рис. 2.

Расчет тока в индуктивности

 

 

Цепь включается на напряжение U = ____ В. Ток i(0) =

=

А.

Параметры цепи: L =____ мГн, Rk =_____ Ом, Rш =_____ Ом. Уравнение переходного процесса и его решение представлено ниже.

Постоянная времени цепи τRL = = мс.

Ток в цепи изменяется по закону: i(t) = _____________________ А.

В табл. 2 представлены результаты расчета i(t) .

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

t , мс

0

τ

2 τ

3 τ

4 τ

5 τ

 

 

 

 

 

 

 

i , А (расчет)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i , А (опыт)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Графики расчетной и опытной зависимостей i(t) представлены на рис. 3.

B u

t

Рис. 2

A i

 

 

 

 

 

t

0

t

2t

3t

4t

5t

Рис. 3

Работу выполнил _______________________________

Работу проверил _______________________________

Отчет по лабораторной работе № 13 «Разряд конденсатора С на цепь R–L»

Схема замещения исследуемой цепи представлена на рис. 1.

t = 0

L

 

 

C

uL

 

 

 

 

 

 

 

uR

R

 

 

 

 

U

uC

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1

 

 

 

 

 

 

 

Параметры элементов: С = ___ мкФ; L = ____ мГн; Rк =____ Ом.

Уравнения цепи при разряде конденсатора:

di = − R i uC ;

duC

=

i .

 

 

 

dt

L

L

dt

 

C

Функции тока и напряжения и их производные для случая разных корней:

 

 

i(t) = i

(t )

= B ep1t + B e p2t , u

C

(t) = u

св

(t )= A e p1t + A e p2t ;

 

 

св

 

1

 

2

 

 

 

 

1

 

2

 

u

L

(t) = L di(t) = L(B p ep1t

+B p ep2t )

, i(t) =C

duC (t)

=C(A p ep1t

+ A p ep2t ).

 

 

dt

1

1

2

2

 

 

 

dt

 

1

1

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Апериодический разряд емкости С на цепь R–L

 

 

 

 

Апериодический разряд возникает, если разрядное сопротивление

R + Rк =______ Ом больше критического Rкр = 2

L / C =___________ Ом.

Корни характеристического уравнения: р1 =

 

 

с–1; р2 =

 

с–1.

 

 

Начальные условия: uC (0)=

В; i (0)= 0 ; uL (0) =

 

В.

 

 

 

Используя начальные условия, составляем уравнения для расчета посто-

янных интегрирования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i(0) = B1 + B2 ,

 

 

 

 

 

uC (0) = A1 + A2 ,

 

 

 

uL (0) = L(B1 p1 + B2 p2 )

 

 

 

i(0) = C( A1 p1 + A2 p2 )

 

 

В числовом выражении:

 

 

 

В числовом выражении:

 

В1=

А, В2=

А.

А1=

В, А2=

В.

Решение имеет вид:

 

 

 

 

i (t )=

 

 

А; uC (t )=

В.

Результаты расчета функций с шагом t =1/(2 | pmax |) =

с на ин-

тервале от 0 до T = 3 / | pmin | =

 

с представлены в табл. 1.

Таблица 1

t, мс

0

Т

uC , В

i , мА

На рис. 2 представлены зависимости uC и uR = −Ri . На этом же рисунке линиями показаны экспериментальные зависимости uC и uR . Зависимости получены в результате пересчета с учетом масштабов данных с кальки экспериментальных зависимостей uC и uR .

B5 u

4

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

-1

 

 

 

 

 

-2

 

 

 

 

 

-3

 

 

 

 

 

-4

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

0

2

4

6

8

мс

Рис. 2

Колебательный разряд емкости С на цепь R–L

Колебательный разряд возникает, если разрядное сопротивление R + Rк =__________ Ом

меньше критического сопротивления Rкр = 2 L / C =______________ Ом. Корни характеристического уравнения:

р1 =−δ+ jω =

с–1 ; р2 =−δ− jω =

с–1.

 

c

 

 

 

c

 

Расчет постоянных интегрирования:

 

 

 

i(0) = B1 + B2 ,

 

 

uC (0) = A1 + A2 ,

 

 

 

 

uL (0) = L(B1 p1 + B2 p2 )

 

 

i(0) = C( A1 p1 + A2 p2 )

 

В числовом выражении:

 

 

В числовом выражении:

 

В1=

А, В2=

А.

 

А1=

В, А2=

В.

 

 

 

 

 

 

 

Решение имеет вид:

 

 

 

 

 

 

i (t )=

 

 

 

 

 

А;

uC (t )=

 

 

 

 

 

В.

Указания: решение должно иметь вид x = 2Ne−δt cos(ω t ).

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

Результаты расчета функций с шагом t 1 (3

 

Im(p1 )

 

)=

с на

 

 

интервале от 0 до T 3 (

 

Re(p1 )

 

)=

с представлены в табл. 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

 

 

 

 

 

 

 

t, мс 0

 

 

 

 

 

Т

uC , В

 

 

 

 

 

 

i , мА

 

 

 

 

 

 

На рис. 3 представлены зависимости uC и uR = −R i . На этом же рисунке линиями показаны экспериментальные зависимости uC и uR . Зависимости получены в результате пересчета с учетом масштабов данных с кальки экспериментальных зависимостей uC и uR .

B5 u

4

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

-1

 

 

 

 

 

-2

 

 

 

 

 

-3

 

 

 

 

 

-4

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

0

2

4

6

8

мс

Рис. 3

Работу выполнил: __________________________________

Работу принял: ____________________________________

Отчет по лабораторной работе № 14

«Экспериментальное определение

А-параметров четырехполюсника»

Электрическая схема опыта прямого включения четырехполюсника представлена на рис. 1.

A

ϕ

1 i1

2

 

 

 

u1

V

 

 

Четырехполюсник

RН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1

 

 

 

 

 

 

 

 

При обратном включении напряжение u1 подается на зажимы 2 2 .

Опытные данные при U1= ______ В; f = ____ Гц внесены в табл. 1.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1

 

 

Режим

 

I, мА

ϕ, град

Примечания

 

Холостой ход

 

 

Прямое

индексы 1Х

Короткое замыкание

 

 

включение

индексы 1К

 

Холостой ход

 

 

Обратное

индексы 2Х

Короткое замыкание

 

 

включение

индексы 2К

Нагрузка RH =

Ом

 

 

U2 =

В

Комплексные сопротивления из протокола измерений:

 

Z=

Ом; Z=

Ом; Z =

Ом; Z

Ом.

А-параметры четырехполюсника:

 

 

A =

 

Z

=

 

 

 

;

 

Z Z

 

 

 

 

 

B = Z A =

 

 

 

 

Ом;

С =

A

=

 

 

 

 

Ом–1;

Z

 

 

 

 

D =

B =

 

 

 

 

.

 

Z

 

 

 

 

 

 

Проверка: A D B C = 1, _____________________________________.

Данные расчета представлены в табл. 2П.

Таблица 2П

A

B, Ом

C, Ом–1

D

 

 

 

 

Т-образная схема замещения четырехполюсника показана на рис. 2.

I&1 Z1

Z 2

I&2

U&1

Z 0

U&2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2

 

 

 

 

 

Сопротивления в схеме замещения:

 

 

 

 

Z1

=

 

A 1

=

Ом, Z 2 =

D 1

=

 

 

C

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z0

=

 

1

=

 

 

Ом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для четырехполюсника с нагрузкой

U&1 = AU2 + B U2 = RH

I&1 = CU2

+ D

U2

=

 

RH

 

 

 

 

 

Расчетные данные: U1 =

В; I1 =

Экспериментальные данные: U1 =

RH =____ Ом получаем:

В;

 

А.

А;ϕ=

град.

В; I1 =

А; ϕ =

Работу выполнил: _________________________________

Работу принял: _____________________________________

Ом;

град.

 

 

Отчет по лабораторной работе № 15

 

 

 

 

«Передаточные функции и частотные характеристики

 

 

 

 

четырехполюсника»

 

 

 

 

 

 

Схема исследуемой цепи представлена на рис. 1.

 

 

 

 

 

 

 

U1

ϕ

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

u (t )

01

 

02U2

 

Четырехполюсник

V2

u

2

(t )

1

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1

 

 

 

 

 

 

 

Параметры четырехполюсника:

L =

 

мГн; Rк =

Ом;

C =

 

мкФ;

R1 = 47 Ом. Напряжение U1= 5 В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Экспериментальные данные представлены в табл. 1.

 

 

Таблица 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f, Гц

20

40

60

80

100

120

140

160

180

 

200

220

U2,В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α, град

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет частотных характеристик четырехполюсника

 

 

Амплитудно-частотная характеристика цепи K( f ) = U2 ( f ) .

U1

Вещественная частотная характеристика цепи K1 ( f ) = K( f )cos(α( f )) .

Мнимая частотная характеристика цепи K2 ( f ) = K ( f )sin(α( f )) . Амплитудно-фазовая характеристика цепи K( f ) = K1 ( f ) + jK2 ( f ) .

Фазо-частотная характеристика цепи α( f )= arctg K2 (( f ))

K1 f

Результаты расчета по данным табл. 1 представлены в табл. 2.

Таблица 2

f, Гц 20 40

60

80

100 120 140 160 180 200 220

K

α,град

K1

K2

По данным табл. 2 на рис. 2 построена амплитудно-частотная характеристика (АЧХ); на рис. 3 – фазо-частотная характеристика (ФЧХ) четырехполюсника.

1,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гц

20

 

40

 

60

 

80

 

100

120

140

160

180

 

 

 

 

 

KU ( f )=1

 

 

 

Рис. 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Линия, где

2 = 0,707 ,

определяет полосу пропускания. Из

графика рис. 2 полоса пропускания от

 

до

 

 

 

Гц.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

град

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

135

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

 

 

 

 

180

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

40

 

60

 

80

100

120

140

160

180

Гц

Рис. 3 На рис. 4 по данным табл. 2 построена амплитудно-фазовая характери-

стика цепи K ( f ) . Масштаб по осям (+1) и (+ j) выбирают одинаковым.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]