ЭЛ31

Министерство цифрового развития и массовых коммуникаций Российской Федерации ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский технический университет связи и информатики» (МТУСИ)

Кафедра теории электрических цепей

Лабораторная работа №31

«Исследование входных частотных характеристик в RL-цепи»

По Дисциплине

«Электротехника»

Выполнил: студент группы БСТ2201

Москва 2023г

Цель работы:

С помощью программы Micro-Cap исследовать входные амплитудно-частотные(АЧХ) и фазочастотные (ФЧХ) характеристики RL-цепи. Сравнить АЧХ и ФЧХ, полученные с помощью программы Micro-Cap, с аналогичными характеристиками, полученными расчётным путём.

Выполнение работы

Рис.1 Схема с источником синусоидального напряжения, резистором и катушкой.

Таблица-1. Получено экспериментально

			Получено экспериментально
F, кГц	,Ом	,Ом	,Град	I,мА	,В
2	565,5	578	77,6	17,2	0.214	124
4	1131	1138	83,7	8,7	0.108	124
6	1696	1701	85,8	5,8	0.0728	124
8	2262	2356	86,8	4,41	0.0547	124
10	2827	2830	87,4	3,5	0.0438	124
12	3393	3395	87,9	2,9	0.0365	124
14	3958	3960	88,2	2,5	0.0313	124

Рис 1. Зависимость модуля входного сопротивления от частоты.

Рис2. Построение зависимости фазы входного сопротивление от частоты.

Рис3. Построение зависимости модуля тока от частоты.

Рис 4. Построение зависимости модуля напряжения на резисторе от частоты

Р ис 5. Построение зависимости резистивного сопротивления от частоты

Рис 6. Построение зависимости индуктивного сопротивления от частоты

Таблица-2. По предварительному расчету.

				По предварительному расчету
F, кГц		,Ом	,Ом	,Град	I,мА	,В
2	4.56	565	579	77,6	17,2	0,214	124
4	9.12	1131	1138	83,7	8,78	0,108	124
6	13.68	1696	1700	85,8	5,87	0,072	124
8	18.24	2262	2265	86,6	4,41	0,054	124
10	22.80	2827	2830	87,4	3,53	0,043	124
12	27.36	3392	3395	87,9	2.94	0,036	124
14	31.92	3958	3960	88,2	2.25	0,031	124

Рисунок 7. модуль входного сопротивления.

Рисунок 8. График модуля входного сопротивления.

Рисунок 9. Значения индуктивного сопротивления.

Рисунок 10. График значения индуктивного сопротивления.

Рисунок 11. Отношения f/fгр для RL цепи.

Рисунок 12. График отношения f/fгр для RL цепи.

Рисунок 13. Аргумент входного сопротивления.

Рисунок 14. График аргумент входного сопротивления.

Рисунок 15. Модули тока в цепи.

Рисунок 16. График модулей тока в цепи.

Рисунок 17. Падение напряжения на резисторе.

Рисунок 18. График падения напряжения на резисторе.

Рисунок 19. Модули напряжения на катушке.

Рисунок 20. График модуля напряжения на катушке.

Ответы на вопросы.

1. Какая частота называется граничной для RL-цепи?

Частота, на которой действительная и мнимая часть комплексного входного сопротивления равны, называется граничной.

2. Каково значение модуля входного сопротивления RL-цепи на граничной частоте?

3. Каково значение аргумента входного сопротивления RL-цепи на граничной частоте?

4. К чему стремится модуль тока RL-цепи при увеличении частоты?

Модуль тока стремится к нулю

5. Чему равен модуль входного сопротивления RL-цепи при частоте, равной нулю?

Равен R.

Вывод

С помощью программы Micro-Cap мы исследовали входные амплитудно-частотные(АЧХ) и фазочастотные (ФЧХ) характеристики RL-цепи. Сравнили АЧХ и ФЧХ, полученные с помощью программы Micro-Cap, с аналогичными характеристиками, полученными расчётным путём.

17