- •Изучение частотных характеристик простых электрических цепей
- •Егорьевск 2009
- •Изучение частотных характеристик простых электрических цепей
- •2 Оборудование: генератор звуковых колебаний, кассета фпз – 09, осциллограф, соединительные провода.
- •3 Содержание работы
- •4.Теоретические предпосылки работы
- •4.1 Электромагнитные колебания и волны
- •4.2 Электрическая цепь и ее элементы
- •4.3 Индуктивный элемент и основные понятия: индуктивность, катушка индуктивности
- •4.3 Электроемкость. Конденсаторы
- •4.4 Линейные и нелинейные элементы и цепи
- •4.6 Квазистационарные процессы. Rc- и rl-цепи
- •4.7 Исследование неразветвленной электрической цепи переменного тока. Активное сопротивление в неразветвленной электрической цепи переменного тока
- •Р исунок 12 (а и б) Схема и векторная диаграмма rl- переменного тока
- •Таким образом, полное напряжение
- •5 Порядок выполнения работы
- •5.1 Описание установки
- •5.2. Выполнение измерений.
- •5.2.1. Исследование частотных характеристик электрических цепей.
- •5.2.2 Исследование фазовых характеристик электрических цепей.
- •6 Содержание отчета
- •7 Контрольные вопросы
- •8 Список использованной литературы
5.2. Выполнение измерений.
5.2.1. Исследование частотных характеристик электрических цепей.
1. Ознакомиться с установкой.
2. Собрать измерительную установку согласно рисунка 13.
3. Подготовить генератор и осциллограф к работе. Выходное напряжение генератора снимается с выхода "I". На передней панели генераторе ГЗ-112 переключатель "множитель" диапазона частот поставить в положение "X 10". Значение устанавливаемой частоты высвечивается на цифровом индикаторе кГц. Частота генератора изменяется ручкой " ▼" На передней панели осциллографа ОМЛ –3М ручку яркость " ☼ " повернуть в крайнее левое положение. Переключатель режима работы входа канала вертикального отклонения "∼" - (закрытый вход по постоянному напряжению). Включить осциллограф поворотом ручки " ☼ " "яркость" вправо до упора (тумблер включения питания, совмещая с ручкой потенциометра "яркость").
После включения осциллографа убедитесь в его нормальном функционировании: - добейтесь органами управления " ☼ " и " ⊙ " оптимальной яркости и фокусирования луча развертки;
- сместите ручкой " ↔" начало развертки в левую часть экрана;
ручкой " ↕ " сместите луч развертки в центр экрана. Прибор готов к проведению измерения через 5 минут после включения.
Примечание. Знак "/!\" означает, что для кнопочного переключателя недопустимо одновременное нажатие двух и более кнопок.
Переключателем источника синхронизации включать режим "Внутр." -.(развертка синхронизируется сигналом первого канала). Переключатель режима развертки (совмещенный с ручкой "уровень") установить в положение "АВТ." - (развертка запускается независимо от запускающего сигнала).
Примечание. Обозначение " " соответствует утопленному положению кнопки, а " " - отжатому положению.
4. После проверки схемы преподавателем включить генератор и осциллограф в сеть и дать прогреться в течение 5 мин.
5. Ручками яркость " ☼ "и фокус " ⊙ ", а также ручками регулировки положения " ↔ ", и "↕" установите четкие линии развертки в пределах экрана.
6. Установить переключатель «внутр.- внеш.» положение “Внешн.”(кнопка нажата).
7. Для проведения измерений выполните следующие операции:
а) установите переключатели " V/дел" в такое положение, чтобы удвоенная амплитуда сигналов составляла 2-6 больших делений шкалы;
б) Добейтесь четкого запуска развертки ручками "синхр." (уровень пуска) и , установите устойчивое изображение v, подставьте переключатели "Время/дел" в положение, при котором наблюдается несколько периодов сигнала;
в) измерьте расстояние в делениях шкалы между нижней и верхней точками амплитуды, т.е. размах переменного, напряжения (размах равен удвоенному значению амплитуды) и умножьте это расстояние на показания переключателей "V /дел". Величина исследуемого сигнала в вольтах равна произведению измеренной величины изображения (в делениях), умноженной на цену деления переключателя "В/ДЕЛ.".
Пример. Размах составляет 5 дел., переключатель " V /дел" установлен в положение "0,2 V/дел". Напряжение размах равно:
5 дел • 0,2 V/дел = 1 В
8. Для исследуемых электрических цепей: (R1-R),(R-C) и (R-L) снимите частотные характеристики. Та или иная цепь включается переключателем на передней панели кассеты. Частота генератора изменяется в пределах от 1 до 20 кГц. Результаты занесите в таблицу подобную таблицам 1, 2, 3.
9. Постройте графики частотных характеристик исследуемых цепей, отложив значение К по вертикальной оси, а частоту, по горизонтальной. Из графиков определите частоты, при которых величина коэффициента передачи принимает значение 0,7.
10. Из формулы для коэффициента передачи
(44)
используя выражения для полного сопротивления рассчитайте частоту при которой коэффициент К для цепей (R-C) и (R-L) принимает значение 0,7 и сравните результаты с экспериментом
Таблица 1 Экспериментальные данные исследования частотных характеристик RC- цепей
R = 103 Ом C = 3 103 пФ = В |
||||
№ |
f , кГц |
, кл. |
, В |
|
1 |
1 |
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
3 |
3 |
|
|
|
4 |
4 |
|
|
|
5 |
5 |
|
|
|
6 |
6 |
|
|
|
7 |
7 |
|
|
|
8 |
8 |
|
|
|
9 |
9 |
|
|
|
10 |
10 |
|
|
|
11 |
11 |
|
|
|
12 |
12 |
|
|
|
Таблица 2 Экспериментальные данные исследования частотных характеристик RL- цепей
R = 103 Ом L= 3 103 Гн = В |
||||
№ |
f , кГц |
, кл. |
, В |
|
1 |
1 |
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
3 |
3 |
|
|
|
4 |
4 |
|
|
|
5 |
5 |
|
|
|
И т.д. |
|
|
|
Таблица 3 2 Экспериментальные данные исследования частотных характеристик RL- цепей
R = 103 Ом R1 = Ом = В |
||||
№ |
f , кГц |
, кл. |
, В |
|
1 |
1 |
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
3 |
3 |
|
|
|
4 |
4 |
|
|
|
5 |
5 |
|
|
|
И т.д. |
|
|
|