2. Описание экспериментальной установки и методика измерений

Рис. 5. Лабораторный макет

В состав лабораторной установки входят: лабораторный макет (рис. 5), генератор гармонических сигналов, магазин сопротивлений и цифровой вольтметр. В качестве источника сигнала используется генератор, подключаемый к выводам 12 первичной обмотки трансформатора. Согласующий трансформатор имеет отвод 4 на вторичной обмотке, что позволяет подключать нагрузку с различным коэффициентом трансформации. Измерение действующего значения тока нагрузки производится по встроенному стрелочному амперметру с двумя диапазонами измерений (0,22 мА). Пределом 0,2 мА следует пользоваться кратковременно (на время измерения).

3. Порядок выполнения работы

1. При домашней подготовке изучить методические указания, кратко законспектировать в лабораторном журнале изложенные в п. 1 теоретические сведения и нарисовать функциональную схему измерений.

2. Собрать схему измерения, подключив в качестве источника сигнала генератор гармонических сигналов к выводам 12 трансформатора, а в качестве нагрузки к выводам 35 трансформатора – магазин сопротивлений.

3. Включить генератор, установив выходное напряжение около 3 В и частоту порядка 1 кГц. Изменяя сопротивление нагрузки R_н (порядка 30 значений) и измеряя ток, построить зависимость Р(R_н) и определить значение R_н, при котором мощность в нагрузке максимальна.

4. Измерить коэффициент трансформации как отношение напряжений на обмотках трансформатора и рассчитать оптимальное значение R_н по формуле (6). Сравнить результат с полученным в п. 3.3.

5. Проделать п. 3.2–3.4, подключив нагрузку к выводам 4–5 трансформатора.

6. Отчет должен содержать наименование и цель работы, краткий конспект теоретических сведений, схему измерений, графики зависимостей выделяемой в нагрузке мощности от ее значения, а также рассчитанные и измеренные значения оптимальной нагрузки.

4. Контрольные вопросы

1. 

   Рис. 6. Схемы с согласующими трансформаторами

   Чему равны внутренние сопротивления идеальных источников тока и напряжения?

2. Предложить схему измерения внутреннего сопротивления источников тока и напряжения.

3. Какое напряжение будет на сопротивлении нагрузки и на первичной обмотке трансформатора в режиме согласования, если напряжение источника равно Е, а коэффициент трансформации – N?

4. Получить условие согласования для схем, приведенных на рис. 6.

Лабораторная работа № 6 колебательные контуры

Цель работы: Знакомство с основными характеристиками последовательного и параллельного колебательных контуров.

1. Теоретические сведения

Реактивные сопротивления и проводимости отдельных участков цепи могут быть как положительными, так и отрицательными величинами и, следовательно, могут взаимно компенсироваться. Поэтому возможны случаи, когда, несмотря на наличие в цепи катушек индуктивности и конденсаторов, входное реактивное сопротивление или входная реактивная проводимость всей цепи оказываются равными нулю. При этом ток и напряжение на входе цепи совпадают по фазе, а эквивалентное сопротивление всей цепи имеет активный характер. Такое явление называют явлением резонанса.

Зависимости действующих токов i в цепи и напряжений u как на всей цепи, так и на отдельных ее участках, а также активной и реактивной мощностей в цепи от частоты аналогичны зависимостям от частоты соответствующих параметров цепи. Поэтому такие зависимости, характеризующие изменение режима в цепи при изменении частоты, могут рассматриваться как частотные характеристики цепи.