Последовательность выполнения работы

1. Источником ЭДС является генератор синусоидальных (гармонических) колебаний. Согласно варианту установить требуемую частоту и амплитуду синусоидального сигнала. Для этого включить кнопку «10 кГц» на генераторе и с помощью ручек «грубо» и «плавно» установить требуемую частоту. Например: 300 Гц – это 0,3 кГц на циферблате, 1800 Гц – 1,8 кГц.

2. Выход генератора с помощью специального кабеля подключить к входу «Усилитель мощности» на макете лабораторной работы.

3. Собрать последовательную цепь (рис. 5.3.5), соблюдая последовательность элементов и учитывая, что – внутреннее активное сопротивление катушки индуктивности. Подключить собранную цепь к выходу усилителя мощности (на макете это два зажима, между которыми обозначена синусоида). С помощью ручки «Амплитуда» на генераторе, контролируя показания вольтметра, подключенного к выходу усилителя мощности, установить 10 вольт на входе собранной цепи.

а) измерить вольтметром и занести в табл. 3.2 в графу «Опыт» напряжения . По формуле закона Ома рассчитать величину тока в данной цепи (например, разделив на сопротивление );

б) проверить правильность расчета тока измерением его с помощью миллиамперметра. Для этого необходимо образовать разрыв в цепи путем отсоединения одного из проводников в исследуемой схеме, а затем вместо отсоединенного проводника включить миллиамперметр;

4. Для измерения начальных фаз токов и напряжений используется прибор «Фазометр», который измеряет разность фаз между двумя напряжениями «U1» и «U2»,обозначенными на фазометре, при этом «COM» - это общая точка для этих двух напряжений. В дальнейшем будем называть эти напряжения «U1» - «Опорное», а «U2» - «Сигнал».

а) измерить фазометром начальную фазу тока I. В качестве «Опорное» взять входное напряжение U, а в качестве «Сигнал» взять напряжение U1 на рис. 5.3.5, т.е. провод «COM» подключить к общей точке 4, «Опорное» к точке 1, а «Сигнал» - к точке 3 на схеме.

б) начальная фаза напряжения на катушке индуктивности измеряется подключением «COM» к точке 1, «Опорное» к точке 4, «Сигнал» к точке 2.

в) прямое измерение начальной фазы напряжения на конденсаторе в цепи на рис. 5.3.5 невозможно, так как нет общей точки напряжения на входе цепи и напряжения на конденсаторе. Измерить можно, если поменять местами резистор и конденсатор. Тогда фазометр подключается к тем же точкам, что и в пункте а).

г) результаты всех измерений занести в табл. 3.2.

5. Собрать параллельную цепь на (рис. 5.3.7), выставить напряжение на параллельных элементах равное 10 вольт. В этом случае комплексные токи параллельных ветвей на рис. 5.3.7 и 5.3.6 будут одинаковы. Наличие резистора позволяет измерить входной ток I.

а) измерить напряжение на резисторе и пересчитать его в ток I по закону Ома;

б) измерить фазу входного тока I, для чего провода «COM» подключить к точке 2 схемы, «Опорное» - к точке 3, «Сигнал» - к точке 1. Обратить внимание, что и не согласованы;

г) с помощью миллиамперметра замерить действующие значения токов в трех параллельных ветвях (при подключении миллиамперметра руководствоваться указаниями, данными в п. 3,б); занести все снятые показания в табл. 3.3.

Начальные фазы токов в параллельных ветвях не измеряются.

6. Собрать разветвленную цепь согласно варианту (рис. 5.3.8 – 5.3.10). Подключить к цепи генератор заданной частоты и напряжение 10 вольт.

а) измерить вольтметром напряжения на элементах и напряжения . Пересчитать напряжения на резисторах в токи в ветвях цепи.

б) измерить фазометром начальные фазы токов ;

в) замерить с помощью миллиамперметра действующие значения токов в ветвях, сравнить их с пересчитанными токами в п. 6,а).

Занести все снятые показания в табл. 3.4.

7. Сделать заключение о соответствии расчетных и опытных данных по всем выполненным пунктам работы.

8. Измерить мощность, отдаваемую источником по схеме рис. 5.3.11.

Рис. 5.3.11

Основные вопросы к работе

1. Основные величины, характеризующие синусоидальный ток и напряжение (период, частота, угловая частота, начальная фаза, амплитуда, действующее значение).

2. С какой целью введено понятие действующего значения гармонического сигнала? Может быть, достаточно понятия амплитуды сигнала?

3. Какой смысл содержится в понятии положительного направления синусоидального напряжения и тока?

4. Что такое комплексный ток, напряжение? Что понимают под комплексной амплитудой тока, напряжения?

5. Как вычисляются комплексные сопротивления элементов цепи?

6. Каковы фазовые сдвиги между напряжениеми током в индуктивности, емкости?

7. Для какого класса цепей (R -цепи, RL -цепи, RC -цепи, LC -цепи, RLC -цепи) угол сдвига фаз между входным напряжением и входным током может равняться: а) нулю, б) ±90°?

8. Что характеризуют активная, реактивная и полная мощности? Единицы их измерения.

9. Что такое коэффициент мощности?

10. На каком важном свойстве линейных цепей основан метод пропорционального пересчета?

11. Как строится топографическая диаграмманапряжений цепи?В чем ееотличие от векторной диаграммы напряжений?

12. Опишите особенности использования фазометра.

Поиск по сайту: