Экспериментальное определение параметров симметричного четырехполюсника

Подготовка к работе

Несимметричный четырехполюсник

Для четырехполюсника (Рис. 1) с параметрами элементов, заданными в таблице 1:

1. Рассчитать А-параметры (коэффициенты) A ₁₁, A ₁₂, A ₂₁ и A ₂₂ по опыту холостого хода и короткого замыкания.

Проверить соотношение A ₁₁ A ₂₂- A ₁₂ A ₂₁=1.

2. Рассчитать первичные параметры несимметричного четырехполюсника Z _1х, Z _1к, Z _2х, Z _2к. Проверить соотношение Z _1х/ Z _1к= Z _2х/ Z _2к. Рассчитать коэффициенты A ₁₁, A ₁₂, A ₂₁ и A ₂₂ используя Z _1х, Z _1к, Z _2х, Z _2к.

3. Определить входное сопротивление нагруженного четырехполюсника при R _н= R.

а) по рассчитанным коэффициентам A ₁₁, A ₁₂, A ₂₁ и A ₂₂

б) используя последовательно-параллельное преобразование. Сравнить полученные результаты.

для бригад № 1-6 для бригад № 6-12

Рис. 1

Таблица 1

№	f =100 Гц	№	f =200 Гц	№	f =300 Гц
	C =10 мкФ		C =10 мкФ		C =10 мкФ
L =50мГн R К=50 Ом	L =30мГн R К=30 Ом	L =30мГн R К=30 Ом
	C =22мкФ		C =10 мкФ		C =10 мкФ
L =30мГн R К=30 Ом	L =40мГн R К=40 Ом	L =40мГн R К=40 Ом
	C =22мкФ		C =22мкФ		C =22мкФ
L =40мГн	L =40мГн R К=40 Ом	L =20мГн R К=40 Ом
	C =10 мкФ		C =22мкФ		C =22мкФ
L =40мГн R К=40 Ом	L =30мГн R К=30 Ом	L =30мГн R К=30 Ом

Симметричный четырехполюсник

Для четырехполюсника (Рис. 2) с параметрами элементов, заданными по номеру бригады:

1. Рассчитать коэффициенты A ₁₁, A ₁₂, A ₂₁ и A ₂₂ по опыту холостого хода и короткого замыкания.

Проверить соотношение A ₁₁ A ₂₂- A ₁₂ A ₂₁=1.

2. Рассчитать первичные параметры симметричного четырехполюсника Z _х, Z _к и характеристическое сопротивление Z _с.

3. При Z _н= Z _с определить постоянную передачи Г = А = .

для бригад № 1-6

для бригад № 6-12

Рис. 2. Т-образный (бригады № 1-6) и П-образный (бригады № 6-12) четырехполюсники

Содержание и порядок выполнения работы

Установить значение частоты синусоидального напряжения и действующее значение входного напряжения В (МОДУЛЬ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР). Собрать четырехполюсник по схеме Рис. 1 из элементов блоков МОДУЛЬ РЕЗИСТОРОВ и МОДУЛЬ РЕАКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ. В работе используются мультиметр и измерительные приборы из блока МОДУЛЬ ИЗМЕРИТЕЛЯ ФАЗЫ.

· Собрать симметричный четырехполюсник по схеме рис. 1. Установить заданные параметры в блоках МОДУЛЬ РЕЗИСТОРОВ и МОДУЛЬ РЕАКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ. Измерить активное сопротивление катушки R _кмультиметром.

· Для проведения эксперимента собрать электрическую цепь по схеме, показанной на рис. 1П протокола.

· Проверить собранную электрическую цепь в присутствии преподавателя.

· Включить автоматический выключатель QF блока модуль питания и тумблер Сеть модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР. Настроить генератор на синусоидальное напряжение заданной частоты f и действующее значение U ₁ = 5–7 В. Записать данные в протокол.

· Выполнить опыты холостого хода и короткого замыкания при питании со стороны . Для измерения действующих значений напряжения u ₁ и тока i ₁ и угла сдвига фаз j использовать встроенные в модуль ИЗМЕРИТЕЛЯ ФАЗЫ приборы. Опытные данные занести в табл. 1П протокола измерений. Рассчитать Z _1х, Z _1к.

· Выполнить опыты холостого хода и короткого замыкания при обратном питании со стороны . Измерить действующее значение входного напряжения и тока и угол сдвига фаз. Рассчитать Z _2х, Z _2к^..Проверить соотношение Z _1х/ Z _1к= Z _2х/ Z _2к.

· Восстановить питание со стороны . Подключить к зажимам сопротивление R _н= R.. Выходное напряжение четырехполюсника измерить мультиметром РР, остальные величины измерить приборами модуль ИЗМЕРИТЕЛЯ ФАЗЫ. Измеренные значения занести в табл. 1П. Рассчитать Z _1вх.

· Выполнить предварительные расчеты, указанные в протоколе измерений.

· Протокол измерений утвердить у преподавателя.

· Выключить автоматический выключатель QF блока модуль питания и тумблер Сеть модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР.

Экспериментальное определение параметров симметричного четырехполюсника

· Собрать симметричный четырехполюсник по схеме рис. 2. Установить заданные параметры в блоках МОДУЛЬ РЕЗИСТОРОВ. Для проведения эксперимента собрать электрическую цепь по схеме, показанной на рис. 2П протокола.

· Включить автоматический выключатель QF блока модуль питания и тумблер Сеть модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР. Настроить генератор на синусоидальное напряжение заданной частоты f и действующее значение U ₁ = 5–7 В. Записать данные в протокол.

· Выполнить опыты холостого хода и короткого замыкания для симметричного Т- или П-образного четырехполюсника. Измерить действующее значение входного напряжения и тока и угол сдвига фаз. Рассчитать Z _х, Z _к и характеристическое сопротивление Z _с. Сравнить опытные и расчетные данные.

· Измерить действующее значение и и входное сопротивление четырехполюсника при Z _н= Z _с (использовать магазин сопротивлений). Рассчитать постоянную передачу Г = А = . Сравнить опытные и расчетные данные.