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

6,0В

 

 

 

u

 

 

 

u1

(t)

 

 

 

4,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

мс

0

0,4

0,8

1,2

1,6

2,0

6,0В

 

 

 

 

Рис. 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u1

(t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

мс

0

0,4

0,8

1,2

1,6

2,0

Рис. 5

Выводы по расчету:_____________________________________________

______________________________________________________________

Работу выполнил: ______________________________________

Работу принял: _____________________________________

51

Отчет по лабораторной работе № 19 «Нелинейная цепь постоянного тока»

Схема цепи для получения статических характеристик (рис. 1).

I

A

U

V н.э.

Рис. 1 Экспериментальные статические вольтамперные характеристики пред-

ставлены в таблице 1.

Таблица 1

I, мА

10

20

30

40

50

60

70

80

Uнэ1 , В

 

 

 

 

 

 

 

 

Uнэ2 , В

 

 

 

 

 

 

 

 

UR , В

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема замещения исследуемой электрической цепи представлена на рис. 2.

I

н.э.1

 

1

 

 

 

A1

 

 

 

 

U1

(I1 )

A3

 

 

A2

U

V

U2 (I2 )

н.э.2 U3 (I3 )

R

 

I2

I3

Рис. 2

 

 

По данным табл. 1 на рис. 3 построены статические характеристики U1 (I1 ); U2 (I2 ) нелинейных элементов и U3 (I3 )= RI3 для резистора R.

B

 

U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

10

20

30

40

50

60

70

мА

Рис. 3 Результаты эксперимента из протокола измерений представлены в табл. 2.

Таблица 2

U , В

U1 , В

U2 , В

I1 , мА

I2 , мА

I3 , мА

 

 

 

 

 

 

Расчет токов и напряжений цепи по схеме рис. 2. Уравнения Кирхгофа имеют вид:

__________________________________________________________________

Построение по результатам расчета зависимостей U23 (I1 ) и U (I1 ) выполняется на рис. 3.

Результаты графического решения уравнений Кирхгофа для U = __ В представлены в таблице 3.

 

 

 

 

 

 

Таблица 3

U , В

U1 , В

 

U2 , В

I1 , мА

I2 , мА

I3 , мА

 

 

 

 

 

 

 

Статическое и дифференциальное сопротивление цепи для напряжения

U = В: Rст (U )=

= = Ом; Rd (U )=

= = Ом.

Работу выполнил: _________________________

Работу принял: ___________________________

Отчет по лабораторной работе № 20 «Инерционные и безынерционные элементы»

Инерционный элемент

Схема для измерения вольтамперной характеристики для действующих значений показана на рис. 1.

 

 

i

 

 

 

 

i

C

 

 

 

A

 

 

PP

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

V

н.э.

u

V

 

 

uC

н.э.

uR

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1

 

 

 

Рис. 2

 

 

 

Экспериментальные данные представлены в табл. 1.

 

Таблица 1

 

 

 

 

 

 

 

 

U , В

I , А

Схема цепи с нелинейным инерционным элементом показана на рис. 2. Частота f =50 Гц, емкость конденсатора C =___ мкФ, реактивное сопро-

тивление XC =_____ Ом.

Действующее значение тока I =____ мА. Напряжения U R =_____ В (по табл. 1), UC = XC I =__________ В, U = U R2 +UC2 =___________________В.

 

 

 

 

 

 

 

Мощность P =U R I =_________Вт. Угол ϕ= arctg

UC

 

 

=__________град.

 

 

 

 

UR

 

 

Приняв начальную фазу входного напряжения ψu

= 0 , получим мгновен-

ные значения тока и напряжений:

 

 

 

 

 

 

i(t) =

 

мА; u(t) =

 

 

 

В;

uR (t) =

 

В; uC (t) =

 

 

 

В.

Сравнение расчетных и экспериментальных данных выполнено в табл. 2П.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

U , В

U R , В

UC , В I , мА

 

 

P , Вт

ϕ, град

Расчет

Эксперимент

По результатам расчета на рис. 3 построены векторные диаграммы тока и напряжения в масштабах mU =____ В/дел и mI =_____ мА/дел.

На рис. 4 представлены расчетные графики напряжений uR (t) и u(t) . В

том же масштабе на рис. 5 представлены экспериментальные зависимости uR (t) и u(t) .

B u

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

0

5

10

15

20 мс

Рис. 3

 

 

 

Рис. 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Безынерционный элемент

Схема цепи с безынерционным элементом показана на рис. 6. Сопротивление шунта Rш =1 Ом.

Зависимость тока на половине пе- u риода T / 2 =10 мс, полученная в результате пересчета осциллограмма i(t) , представлена на рис. 6.

 

i

L

 

 

 

 

 

A

 

 

V

 

uш

Rш

Рис. 5

мА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

120

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

 

 

 

 

t, мс;

k, № отсчета

 

 

 

 

Рис. 6

На рис. 6 половина периода T колебаний тока разделена на 10 равных частей. Значения тока занесены в табл. 3. В табл. 3, 4 выполнены расчеты коэффициентов разложения в ряд Фурье по синусам и косинусам для первой и третьей гармоник.

Таблица 3

k

ik

i

sin

kπ

i

cos

kπ

i

sin

 

3 kπ

i

cos

 

3 kπ

 

 

k

 

10

k

 

10

k

 

 

10

k

 

 

10

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

 

Таблица 4

n =1

n =3

 

 

 

2

10

 

 

 

kπ

B(n)

=

 

 

 

 

ik sin

n

10

 

 

 

 

 

 

 

10 k=1

 

 

 

 

 

 

 

2

10

 

 

 

 

kπ

C(n)

=

 

 

 

 

ik cos n

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

10 k=1

 

 

 

 

I

m(n)

=

B2

+C2

 

, мА

 

 

 

 

 

 

 

(n)

(n)

 

 

 

 

ψ(n) = arctg B(n) , град

C(n)

Мгновенное значение тока:

i(t) = i(1) (t) +i(3) (t) =__________________________________________ мА.

 

I 2

 

I 2

 

 

Действующие значение тока I =

m(1)

+

m(3)

=

=_____мА.

2

2

 

 

 

 

Из эксперимента I =_____ мА.

Работу выполнили _________________________

Работу проверил _________________________

Отчет по лабораторной работе № 21 «Нелинейная резистивная цепь»

ВАХ нелинейного элемента

 

 

Схема для измерения ВАХ не-

A

I

линейного элемента показана на

 

рис. 1. Экспериментальная ВАХ для

V

н.э.

прямой и обратной полярности под- U

ключения элемента представлена в

 

 

табл. 1.

Рис. 1

 

 

Таблица 1

 

 

U , В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I , мА

10

20

30

40

50

60

70

80

90

U , В

0

 

 

 

 

 

 

 

 

I , мА

0

–10

–20

–30

–40

–50

–60

–70

–80

График экспериментальной зависимости приведен на рис. 2.

u

i

мА

Рис. 2

На рис. 2 выполнена графически аппроксимация нелинейной характеристики тремя звеньями ломаной линии. Функции ВАХ на участках аппрокси-

мации: i = G1u + J1 ; i = G2u ; i = G3u + J3 . На рис. 2 на каждом участке аппроксимации показаны координаты двух точек, через которые проходит прямая линия (смотри пояснения на рис. 24.2). Параметры аппроксимирующих функций рассчитаны по координатам этих точек:

для первого участка G

=

Ом1 , J

1

=

мА;

1

 

Ом1 ;

 

 

для второго участка G2

=

 

 

 

для третьего участка G3

=

Ом1 , J3 =

мА.

 

Расчет цепи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема с нелинейным элементом показана на рис. 1. Функция входного

напряжения u(t) =Um sin ωt =

 

 

 

 

 

В.

 

 

Расчет цепи выполнен методом кусочно-линейной аппроксимации:

для первого участка i1(t) =

 

 

 

 

 

 

мА;

для второго участка i2 (t) =

 

 

 

 

 

 

мА;

для третьего участка i3 (t) =

 

 

 

 

 

 

мА.

 

Моменты времени перехода с одного участка на другой определены по

граничным значениям тока I1 =

мА,

I2

=

 

мА (см. рис. 24.2).

t1

 

1

 

 

 

I2

 

 

 

мс; t2 =

1

(π−ωt1 )=

 

=

 

arcsin

=

 

 

мс.

 

 

 

 

 

 

 

ω

 

 

ω

G2Um

 

 

 

 

 

 

 

 

t3

 

 

1

 

 

I1

 

 

 

t4

 

1

(2π−ωt3 )=

 

=

 

 

 

π−arcsin

 

 

=

мс;

=

 

мс.

 

ω

G U

 

ω

 

 

 

 

 

 

 

 

2

m

 

 

 

 

 

 

 

Расчет функции тока выполнен в табл. 2.

Таблица 2

t , мс

i , мА

t , мс

i , мА

Графики расчетной и экспериментальной зависимости тока на шунте представлены на рис. 4.

мА i

 

 

 

 

 

 

 

 

t

Λ

Λ

Λ

Λ

Λ

Λ

Λ

Λ

Λ мс

Рис. 4

Работу выполнили _________________________

Работу проверил _________________________

Отчет по лабораторной работе № 22

«Схема замещения катушки с ферромагнитным сердечником»

Электрическая схема исследуемой цепи представлена на рис. 1.

i

A

W I

u

V

U

 

 

Рис. 1 Опытные данные из протокола измерений представлены в таблице 1.

Таблица 1

Напряжения

U = 3 В

U = 4 В

U = 5 В

U = 6 В

 

 

 

 

 

 

 

I, мА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р, Вт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos ϕ=

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

UI

 

 

 

 

Параметры схем замещения

На рис. 2 и рис. 3 представлены возможные схемы замещения катушки с ферромагнитным сердечником.

I

X0

I

IB

R0

 

IG

 

 

 

U0

 

U0

U X

G

B0

 

UR

 

0

 

Рис. 2

 

Рис. 3

По экспериментальным данным выполнен расчет параметров цепи по схеме замещения рис. 2:

Z

0

= U ; R =Z

0

cos ϕ; X

0

=

Z 2

R2 .

 

I

0

 

 

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По экспериментальным данным выполнен расчет параметров цепи по схеме замещения рис. 3:

Y =

I

; G

=Y cos ϕ; B =

Y 2

G2 .

 

0

U

0

0

0

0

0

 

 

 

 

 

 

Результаты расчета параметров представлены в табл. 2.

 

 

 

 

 

Таблица 2

Напряжения

U = 3 В

U = 4 В

U = 5 В

U = 6 В

 

 

 

 

 

 

Z0

, Ом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R0

, Ом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X0 , Ом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y , Ом–1

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

G , Ом–1

 

 

 

 

0

 

 

 

 

B , Ом–1

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

На рис. 4 по данным табл. 2 построены зависимости от напряжения парамет-

ров Z0 , R0 , X0 цепи(рис. 2).

На рис. 5 по данным табл. 2 построены зависимости от напряжения параметров Y0 , G0 , B0 цепи(рис. 3).

Ом

 

Ом1

 

 

Y, G, B

Z, R, X

0 3

 

 

 

U

0 3

 

 

 

U

4

5

6

B

4

5

6

B

 

 

Рис. 4

 

 

 

 

Рис. 5

 

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]