- •Исследование электрических цепей
- •Часть I
- •Предисловие
- •Введение Общие указания и правила выполнения лабораторных работ
- •Составление протокола измерений
- •Составление отчета
- •Лабораторная работа № 1 Измерения приборами лабораторного стенда тец-нр
- •1. Общие сведения
- •2. Содержание и порядок выполнения работы
- •Протокол измерений к лабораторной работе № 1 «Измерения приборами лабораторного стенда тец-нр»
- •2. Содержание и порядок выполнения работы
- •Проверка выполнения законов Кирхгофа
- •Проверка выполнения принципов наложения и взаимности
- •Определение параметров эквивалентного генератора
- •Протокол измерений к лабораторной работе № 2 «Линейная электрическая цепь постоянного тока»
- •Работу выполнили: _________________________________________ Работу проверил: __________________________________________
- •3. Содержание отчета
- •Отчет по лабораторной работе № 2 «Линейная электрическая цепь постоянного тока»
- •Опытные данные
- •Обработка опытных данных
- •Параметры эквивалентного генератора
- •Расчет зависимости
- •Расчет зависимости
- •2. Содержание и порядок выполнения работы
- •Протокол измерений к лабораторной работе № 3 «Определение эквивалентных параметров пассивных двухполюсников»
- •Работу выполнили: _______________________________________ Работу проверил: ________________________________________
- •3. Содержание отчета
- •Отчет по лабораторной работе № 3 «Определение эквивалентных параметров пассивных двухполюсников»
- •Обработка опытных данных
- •2. Содержание и порядок выполнения работы
- •Первая часть работы
- •Вторая часть работы
- •Протокол измерений к лабораторной работе № 4 «Исследование цепи синусоидального тока»
- •Первая часть работы
- •Вторая часть работы
- •Работу выполнили: _______________________________________ Работу проверил:_________________________________________
- •3. Содержание отчета
- •Отчет по лабораторной работе № 4 «Исследование цепи синусоидального тока»
- •Первая часть работы
- •Расчет цепи в комплексной форме методом преобразования
- •2. Содержание и порядок выполнения работы
- •Определение параметров индуктивно связанных катушек
- •Последовательное соединение индуктивно связанных катушек
- •Параллельное соединение индуктивно связанных катушек
- •Протокол измерений к лабораторной работе № 5 «Исследование цепи синусоидального тока с индуктивно связанными элементами»
- •Определение параметров индуктивно связанных катушек
- •Последовательное соединение катушек
- •Параллельное соединение индуктивно связанных катушек
- •Работу выполнил: ____________________________________ Работу проверил:_____________________________________
- •3. Содержание отчета
- •Последовательное соединение катушек
- •Параллельное соединение индуктивно связанных катушек
- •2. Содержание и порядок выполнения работы
- •Протокол измерений к лабораторной работе № 6 «Исследование резонанса в цепи с последовательно соединенными элементами r, l, c»
- •Работу выполнил: ____________________________________ Работу проверил: ____________________________________
- •3. Содержание отчета
- •Отчет по лабораторной работе № 6 «Исследование резонанса в цепи с последовательно соединенными элементами r, l, c»
- •Расчет частотных характеристик
- •2. Содержание и порядок выполнения работы
- •Протокол измерений к лабораторной работе № 7 «Резонансные характеристики цепи с последовательно соединенными элементами r, l, c»
- •Работу выполнили: ____________________________________ Работу проверил: _____________________________________
- •3. Содержание отчета
- •Отчет по лабораторной работе № 7 «Резонансные характеристики цепи с последовательно соединенными элементами r, l, c»
- •Расчет резонансных характеристик
- •2. Содержание и порядок выполнения работы
- •Протокол измерений к лабораторной работе № 8 «Исследование режима резонанса при параллельном соединении катушки индуктивности и конденсатора»
- •Предварительные расчеты
- •Работу выполнили: _____________________________________ Работу проверил: ______________________________________
- •3. Содержание отчета
- •Отчет по лабораторной работе № 8 «Исследование режима резонанса при параллельном соединении катушки индуктивности и конденсатора»
- •Расчет частотных характеристик
- •Работу выполнил: ___________________________________ Работу принял: _____________________________________ Оглавление
Последовательное соединение катушек
На рис. 2 показана схема замещения электрической цепи.
Рис. 2
Экспериментальные данные из протокола измерений занесены в табл. 3.
Таблица 3
Согласное соединение катушек |
Встречное соединение катушек |
||||||||
, В |
, мА |
, В |
, В |
, град |
, В |
, мА |
, В |
, В |
, град |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчет напряжений на катушках
Согласное соединение катушек |
Встречное соединение катушек |
В |
В |
В |
В |
В |
В |
В Из табл. 3 В. |
В Из табл. 3 В. |
В |
В |
В |
В |
В |
В |
В Из табл. 3 В. |
В Из табл. 3 В. |
град. Из табл. 3 град. |
град. Из табл. 3 град. |
По результатам расчета на рис. 3, 4 построены векторные диаграммы цепи в масштабах В см, = мА см.
Согласное соединение катушек
Рис. 3 |
Встречное соединение катушек
Рис. 4 |
Параллельное соединение индуктивно связанных катушек
На рис. 5 показана схема замещения электрической цепи.
Экспериментальные данные из протокола измерений занесены в табл. 4.
Таблица 4
Согласное соединение катушек |
Встречное соединение катушек |
||||||||
, В |
, мА |
, мА |
, мА |
, град |
, В |
, мА |
, мА |
, мА |
, град |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 5
Расчет напряжений
Согласное соединение катушек |
Встречное соединение катушек |
В |
В |
В |
В |
В |
В |
В |
В |
В |
В |
В |
В |
В |
В |
По результатам расчета на рис. 6, 7 построены векторные диаграммы цепи в масштабах В см, = мА см.
Согласное включение
Рис. 6 |
Встречное включение
Рис. 7 |
Работу выполнил: ____________________________________
Работу принял :______________________________________
Лабораторная работа № 6 Исследование резонанса в цепи с последовательно соединенными элементами R, L, C
Целью работы является исследование резонансных явлений и частотных характеристик электрической цепи, содержащей элементы R, L, C.
1. Общие сведения
Резонансом называется явление совпадения начальных фаз мгновенных значений синусоидального напряжения и тока на участке электрической цепи, содержащем элементы R, L, C.
В состоянии резонанса угол сдвига фаз . Имеют место следующие выражения:
; ; Х0 0,
; ; Y0 0.
В линейной электрической цепи режим резонанса можно получить путем изменения частоты f питающего напряжения или величин параметров элементов R, L, C. В работе исследуют контур с последовательным соединением участков R, L и C (рис. 6.1).
На частоте резонанса эквивалентное реактивное сопротивление 0, откуда ; . Величина имеет размерность сопротивления и носит название |
Рис. 6.1 |
волнового (характеристического) сопротивления контура.
Резонансные свойства контура характеризует добротность
.
При резонансе напряжение на входе контура . Добротность Q показывает, во сколько раз напряжения на реактивных элементах отличается от напряжения U. Такой резонанс называют резонансом напряжений.
Ток при резонансе достигает наибольшего значения .
Зависимости ; ; ;
называются частотными характеристиками цепи (контура).
Зависимость называется фазочастотной характеристикой цепи (контура).
Зависимости от частоты действующих значений тока и напряжений , , называются амплитудно-частными характеристиками (АЧХ).
Диапазон частот, при которых выполняется отношение
,
называется полосой пропускания. Записанное выше отношение выполняется точно на частотах f1 и f2 , где . На частоте f1 меньше f0 угол сдвига фаз , на частоте f2 больше f0 . Частоты f1 и f2 называются нижней и верхней граничной частотой полосы пропускания. Выполнение условий и позволяют экспериментально определить граничные частоты, поэтому полосу пропускания можно определить по фазочастотной характеристике.
Значения граничных частот определяются выражением
.
Избирательные частотные свойства контура характеризуются полосой пропускания f f2 – f1 .