1.2 Экспериментальная часть

Задание

Проверить работоспособность блока генераторов напряжений и измерительных приборов.

Порядок выполнения эксперимента

1000м. Подайте на вход питание от нерегулируемого источника постоянного напряжения 15 В,

отрегулируйте осциллограф и убедитесь, что пульсации напряжения незначительны или отсутствуют, что напряжение равно 15+0,5 В, а ток примерно равен 150 мА.

Установите пределы измерения ваттметра 100 В, 0,2 А и проверьте, совпадает ли его показание с расчётным значением Р = U · I . Переключая пределы измерения ваттметра по

току и по напряжению, проверьте, работает ли сигнализация перегрузок I > и U > .

Переключите мультиметр для измерения тока 10 А, замените резистор 100 Ом на 47 или 33 Ом, убедитесь, что появляются пульсации напряжения на выходе и через

некоторое время срабатывает защита и включается сигнализация перегрузки.

Повторите этот опыт с другим нерегулируемым источником напряжения 15 В и с регулируемым источником при максимальном напряжении на его выходе. Проверьте, как

работает регулятор напряжения источника и сигнализация I <, и U < ваттметра при уменьшении тока и напряжения.

измерения синусоидальных сигналов и подключите к схеме генератор напряжений специальной

формы.

Установите синусоидальный сигнал на выходе и убедитсь, что частота регулируется от 0,2 до 20 кГц (по встроенному частотометру), а амплитуда напряжения - от 0 до 10 В (по

переключается

сигнала.

Внимание!

другой) Мультиметры

что измеряют

несинусоидальные токи и напряжения!

Замените резистор 47 Ом на 22 Ом и убедитесь, что срабатывает защита и сигнализация перегрузки.

Снова включите в схему резистор 47 Ом, и, подключая к ней напряжения U

U , U И U трёхфазного источника, убедитесь что фазные напряжения примерно равны 7 В а линейные - 12 В. Внимание! При высокой температуре в помещении и

длительном протекании тока от линейного напряжения возможно срабатывание самовосстанавливающегося предохранителя. Замените резистор 47 Ом на 22 Ом и

проверьте работу защиты каждой фазы.

•

этого

сети.

Теперь включите в схему резистор 150 Ом и подайте на неё переменное напряжение от источника -24 В. Убедитесь, что напряжение составляет 24...27 В. Внимание! Форма

напряжения

повторяет

напряжение

питающей

Она отличается от

синусоидальной из-за большой выпрямительной нагрузки как в питающей сети, так и в

данном блоке генераторов напряжений. Проверьте работу защиты, включив в схему сопротивление 22 Ом.

цепях

в

при

тока.

элементов

нелинейных

электроснабжения

использовании

Однако,

затем

нулю,

2. Параметры синусоидального напр жени (тока)

2.1. Общие сведения

Переменный ток, в противоположность постоянному току, периодически меняет свое направление. Кривая (функция) переменного тока или напряжения, соответственно, может иметь

различную форму. На рис. 2.1 показаны

синусоидальное напряжение

напряжение прямоугольного сигнала

линейное напряжение

пилообразное напряжение

трапецеидальное напряжение

Рис. 2.1

некоторые из типичных для электротехники и электроники функций. Кроме того, различают однофазные и многофазные переменные напряжения и токи. Например, электроснабжение

массовых потребителей осуществляется, как правило, посредством трехфазного синусоидального

( насыщающихся дросселей и трансформаторов, полупроводниковых приборов) форма токов может

отличаться от синусоидальной. В электронных цепях используются самые разнообразные формы сигналов (прямоугольные, пилообразные, треугольные и другие)

Наиболее важными параметрами переменных токов и напряжений являются частота, амплитуда, среднеквадратическое (действующее) значение, фазовый сдвиг (угол) и мощность.

На рис. 2.2а показаны синусоидальные напряжение и ток как функции времени.

В течение одного периода Т напряжение последовательно оказывается равным нулю,

положительному максимуму (амплитудное значение) Um, максимуму и снова нулю.

отрицательному

Аналогично выглядит график изменения тока, но в общем случае он может быть сдвинут во времени относительно напряжения (отставать от напряжения или опережать его).

амплитудное значение напряжения Um, амплитудное значение тока Im,

i

= I

m

• sin

,

ниже.

1

"

Рис. 2.2

Мгновенные значения синусоидальных напряжения и и тока i выражаются так:

u = Um • sin (ωt+Ψu),

(ωt+Ψi)

Другие параметры синусоидальных величин и формулы для их вычисления приведены

Разность фаз напряжения и тока (фазовый сдвиг): ω = Ψu-ΨI, где Ψu и ΨI - начальные фазы напряжения и тока.

Частота в Герцах (Гц) выражается как число периодов в секунду: f = 1/Т. Угловая частота ω в рад/с равна: ω = 2· ·f.

Действующие значения синусоидальных величин: I = Im /√2, U = Um/√2.

На рис 2.26 показано изображение синусоидальных тока и напряжения в виде векторов. Длина вектора соответствует действующему или амплитудному значению, а угол по отношению к

произвольно выбранному началу отсчёта углов - начальной фазе синусоидальной величины.