Формулы для расчётов

URl*=φ_B- φc; UR2*=φ_C- φ_D; Rl*= U_Rl*/I; R2*= U_R2*/I.

3.9. Изменить по указанию преподавателя величину резистора R_1*
соответствующим тумблером и снова измерить те же величины. Обратить при
этом внимание, изменилось ли при этом направление тока в цепи. Определить, в
каком режиме (источника или потребителя) работают теперь источники питания
Е1 и Е2. Результаты занести в табл. 4. Выключить электропитание.

3.10. Для контура построить потенциальную диаграмму.

Таблица 4.

4. Содержание отчета

Отчет по работе должен содержать:

а) наименование и цель работы;

б) схемы эксперимента и таблицы с результатами измерений и вычислений;

в) расчетные соотношения и экспериментальные характеристики;

г) сравнение результатов расчета с экспериментальными данными;

д) выводы

5. Контрольные вопросы

1. Какие методы анализа цепей постоянного тока могут быть использованы для анализа исследуемой цепи?

2. Сколько уравнений по законам Кирхгофа необходимо записать для исследуемой цепи для её расчета? Сколько из них надо записать по второму закону Кирхгофа?

3. Запишите для исследуемой цепи необходимые для анализа исследуемой цепи уравнения по законам Кирхгофа.

4. В каких случаях целесообразно применять метод узлового напряжения?

5. В чем состоит основное достоинство метода узлового напряжения?

6. Запишите соотношение для определения величины узлового напряжения в исследуемой цепи.

7. Как в исследуемой цепи при использовании метода узлового напряжения определить токи в ветвях? Запишите эти соотношения.

8. Что такое «внешняя характеристика» источника питания? Запишите уравнение внешней характеристики.

9. Что такое «потенциальная диаграмма»?

Работа № 3. ЧАСТОТНЫЕ СВОЙСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

1. Цель работы . Экспериментальное исследование частотных характеристик электрической цепи с последовательным соединением реактивных элементов.

2. Предварительное домашнее задание

2.1. Изучить тему «Цепь с последовательным соединением R-L-C; частотные свойства электрических цепей», содержание данной лабораторной работы и быть готовым ответить на все контрольные вопросы к ней. /Л1, 60-94; конспект лекционного курса/.

2.2 Начертить принципиальные схемы исследуемых цепей с включенными измерительными приборами.

3. Порядок выполнения работы.

3.1. Собрать электрическую цепь с последовательным соединением элементов (рис. 1) и установить С1 в положение (1…5) по указанию преподавателя. Предъявить собранную цепь для проверки преподавателю.

3.2. Включить электропитание, установить на выходе генератора напряжение 6…7 В и изменяя частоту входного сигнала от 100 Гц до 400 Гц примерно через 50 Гц измерять входное напряжение U, активную мощность цепи Р ток в цепи I, напряжения на катушке индуктивности U_к, конденсаторе Uc, а также угол сдвига фаз φмежду входным напряжением U и током I. При этом обязательно обеспечить замер при резонансной частоте f_рез для случая резонанса напряжений (угол сдвига фаз (φ =0). Результаты измерений занести в табл. 1. Выключить источник переменного напряжения.

3.3. По результатам измерений для каждого значения частоты входного
сигнала рассчитать величину полного сопротивления цепи Z_BX, активного
сопротивления цепи R, полного сопротивления катушки индуктивности Z_K,
реактивного сопротивления цепи X, индуктивного X_L и емкостного Х_с, сопротивлений , величину индуктивности L, емкости С , а так же напряжения U_RК, и,. U_LК (табл. 2).

3.4По результатам расчетов и измерений построить графики характеристик I=F(f),Z_BX=F(f), U_K=F(f), U_c=F(f), φ =F(f).

3.5Построить 3 векторные диаграммы: для начальной частоты, конечной частоты и для резонансной частоты.