- •Предисловие
- •Введение
- •Изучение источников питания
- •Методические указания и рекомендации
- •Инструкция по эксплуатации осциллографа универсального с1-77
- •Проведение измерений
- •Инструкция по эксплуатации генератора сигналов г3-112
- •Исследование стационарного состояния линейной электрической цепи
- •Объект и средства исследования
- •Рабочее задание
- •Порядок выполнения работы
- •Значения параметров элементов исследуемой цепи
- •Значения напряжений узлов и токов ветвей
- •Методические указания и рекомендации
- •Программа домашней подготовки к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Экспериментальное исследование пассивных элементов цепи в частотной области при последовательном соединении
- •Объект и средства исследования
- •Рабочее задание
- •Частотные характеристики катушки индуктивности
- •Частотные характеристики резистора
- •Частотные характеристики конденсатора
- •К определению модулей напряжений на элементах цепи
- •Методические указания и рекомендации
- •Программа домашней подготовки к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Пассивный двухполюсник
- •Результаты измерений методом трех вольтметров
- •Результаты измерений с помощью осциллографа
- •Методические указания и рекомендации
- •Программа домашней подготовки к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Резонанс в электрических цепях
- •Объект и средства исследования
- •Рабочее задание
- •Методические указания и рекомендации
- •Программа домашней подготовки к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Исследование линейных электрических цепей
- •Расчет параметров отдельно взятых катушек
- •К определению взаимной индуктивности
- •Методические указания и рекомендации
- •Программа домашней подготовки к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Согласование нагрузки с источником
- •К пунктам 4 и 6
- •Методические указания и рекомендации
- •Программа домашней подготовки к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Исследование последовательного колебательного контура
- •Объект и средства исследования
- •Рабочее задание
- •К определению параметров цепи
- •Амплитудно-частотная характеристика
- •Методические указания и рекомендации
- •Программа домашней подготовки к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Исследование параллельного колебательного контура
- •Объект и средства исследования
- •Рабочее задание
- •К определению параметров контура
- •Амплитудно-частотная характеристика
- •Методические указания и рекомендации
- •Программа домашней подготовки к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Исследование связанных колебательных контуров
- •Объект и средства исследования
- •Рабочее задание
- •Методические указания и рекомендации
- •Программа домашней подготовки к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Исследование линейного пассивного четырехполюсника
- •Объект и средства исследования
- •Рабочее задание
- •Методические указания и рекомендации
- •Программа домашней подготовки к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 12 исследование линейных частотных фильтров
- •Объект и средства исследования
- •Рабочее задание
- •Методические указания и рекомендации
- •Программа домашней подготовки к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Исследование фазовращателя Цели работы. 1. Изучить методы расчета и экспериментального исследования электрических цепей, осуществляющих фазовые сдвиги между токами и напряжениями.
- •2. Ознакомиться со способами настройки фазовращающих цепей на заданный режим.
- •Объект и средства исследования
- •Рабочее задание
- •Экспериментальные и расчетные данные
- •Методические указания и рекомендации
- •Программа домашней подготовки к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Исследование переходных процессов в цепях с одним реактивным элементом
- •Объект и средства исследования
- •Рабочее задание
- •Исследование цепи
- •Методические указания и рекомендации
- •При логарифмировании получаем
- •Программа домашней подготовки к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 15 исследование переходных процессов в цепи с двумя реактивными элементами
- •Объект и средства исследования
- •Рабочее задание
- •Методические указания и рекомендации
- •Программа домашней подготовки к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
Методические указания и рекомендации
1. При снятии всех характеристик емкость C1 не изменять, а напряжение на входе контура поддерживать постоянным.
2. Коэффициент связи при одинаковых параметрах катушек контуров (Lк = Lк1 = Lк2 = Lк3 = L), если пренебречь их активным сопротивлением (Rк = Rк1 = Rк2 = Rк3 = 0), определяется по формуле
––––––––––––––––––––––––––––––––
*Выполняется факультативно в порядке учебно-исследовательской работы.
,
где ULк2 – напряжение на катушке разомкнутого вторичного контура (переключатель связи T2 в положении «2» , гнезда Г5–Г6); ULк – напряжение на катушке первичного контура (гнезда Г3–Г4).
Программа домашней подготовки к выполнению работы
1. По конспекту лекций и учебникам [1, § 3.4; 2, § 4.6, 4.7; 3, § 4.5] изучить раздел «Связанные колебательные контуры».
2. Заготовить бланк протокола с необходимыми схемами, таблицами и расчетными формулами для выполнения пп. 3, 4 и 5 задания.
Контрольные вопросы
1. Какие существуют виды связи в связанных колебательных контурах? Как записывается коэффициент связи для этих случаев?
2. Какие виды резонансов возникают в связанных контурах?
3. Начертите эквивалентную схему замещения системы связанных контуров, пользуясь понятиями вносимых сопротивлений.
4. Как осуществляется настройка связанных контуров на I и II частотный резонанс?
5. Как осуществляется настройка связанных контуров на сложный резонанс?
6. Как осуществляется настройка связанных контуров на индивидуальный и полный резонанс?
7. Что называется критическим и оптимальным коэффициентом связи?
8. Объяснить наличие двух «горбов» у частотной характеристики при k > kкр.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 11
Исследование линейного пассивного четырехполюсника
Цель работы – ознакомиться с методикой экспериментального определения первичных параметров (в данном случае Z-параметров) линейного пассивного четырехполюсника.
Объект и средства исследования
В качестве четырехполюсника используется условный «черный ящик» в виде пенала с двумя парами внешних зажимов. Условность заключается в том, что крышка пенала в учебных целях изготовлена из стекла и студент имеет возможность на определенном этапе эксперимента «заглянуть» в «черный ящик». Внутри пенала собрана электрическая цепь, структура и значения параметров элементов которой первоначально предполагаются неизвестными. Источник питания – генератор синусоидальных сигналов. Для измерения амплитуд и сдвига по фазе двух напряжений используется двухлучевой осциллограф. Предпочтительные величины частоты f и сопротивлений иуказаны на стенке пенала.
Рабочее задание
1. Провести опыт холостого хода при прямой передаче сигнала, для чего собрать цепь по схеме рис. 11.1, а. Установить напряжение генератора в пределах 2...3 В при частотеf, указанной на стенке пенала.
2. По осциллограммам определить амплитуды и фазы напряжений и. Обратить особое внимание на знак угла сдвига фазмежду напряжениямии.
а б
Рис. 11.1
3. По результатам эксперимента построить векторную диаграмму тока и напряжений.
Пример такой диаграммы приведен на рис. 11.2. Из нее находим
.
Вычисляем входное комплексное сопротивление четырехполюсника в данном опыте:
,
где .
Знак определяется из векторнойдиаграммы. Например, для рис. 11.2. .
4. Переключить канал II осциллографа на выходные зажимы четырехполюсника 2–2 (рис. 11.1, б). С помощью осциллограмм определить сдвиг по фазе напряжений и. Достроить предыдущую векторную диаграмму вектором, как, например, показано на рис. 11.2 (обратить внимание на знак угла).
5. Вычислить передаточное комплексное сопротивление
,
где .
6. Провести опыт холостого хода при обратной передаче сигнала. Выполнить необходимые измерения (по аналогии с пп. 1...5) и вычислить значения и.
7. Определить экспериментально входное сопротивление нагруженного четырехполюсника , для чего, используя магазин сопротивлений, нагрузить четырехполюсник (рис. 11.3) на=, указанное на пенале, и повторить пп. 2, 3.
Рис. 11.3
8. Рассмотреть реально выполненную внутри пенала цепь и вычертить в отчете ее схему, указав значения параметров ее элементов.
9.* Рассчитать параметры ,,,по известной схеме четырехполюсника.
10.* Вычислить входное сопротивление нагруженного четырехполюсника
,
где – сопротивление нагрузки;.
–––––––––––––––––––––––––
* Выполняется факультативно в порядке учебно-исследовательской работы.