1. Используя часть макета «Схема 2» поочередно собрать схемы, приведенные на рисунке:
Рисунок 1 соответствует положению переключателя S3 – «1». Рисунок 2 соответствует положению переключателя S3 – «2».
Выставить напряжение на выходе генератора 1В. Для каждой схемы для двух положений переключателя S2 (различные номиналы резисторов в схеме) измерить напряжение на выходе схемы (для рис 1 это UR, для рис 2 – UL). Для каждого из резисторов по формуле рассчитать ток в цепи, затем рассчитать общее сопротивление цепи, величину реактивного сопротивления XL, и по реактивному сопротивлению найти величину L. Заполнить таблицу:
R,Ом | F,кГц | UR,В | UL,В | I,мА | XL,Ом | L,мГн | Z,Ом | |
Для R1 | ||||||||
Для R2 |
2. Используя часть макета «Схема 3» поочередно собрать схемы приведенные на рисунке:
Рисунок 3 соответствует положению переключателя S5 – «1». Рисунок 4 соответствует положению переключателя S5 – «2».
Выставить напряжение на выходе генератора 1В. Для каждой схемы для двух положений переключателя S4 (различные номиналы резисторов в схеме) измерить напряжение на выходе схемы (для рис 1 это UR, для рис 2 – UС). Для каждого из резисторов по формуле рассчитать ток в цепи, затем рассчитать общее сопротивление цепи, величину реактивного сопротивления XС, и по реактивному сопротивлению найти величину С. Заполнить таблицу:
R,Ом | F,кГц | UR,В | UС,В | I,мА | XС,Ом | С,мкФ | Z,Ом | |
Для R1 | ||||||||
Для R2 |
3. Сравнить данные, полученные теоретическим и экспериментальным путем и сделать анализ полученных результатов.
Контрольные вопросы.
1. Активная и реактивная нагрузки в цепях переменного тока. Энергетические процессы.
2. Векторные диаграммы. Сложение синусоидальных величин с помощью векторных диаграмм.
3. Пояснить физический смысл расчетных величин XL и XC. Почему XL и XC зависят от частоты?
4. В какие части периода изменения напряжения UC=Umsin(wt) конденсатор, включенный в цепь, является потребителем электрической энергии, а в какие – источником?
5. Законы Ома и Кирхгофа в символической форме.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1.4.
«ИССЛЕДОВАНИЕ ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩИХ И ИНТЕГРИРУЮЩИХ ЦЕПЕЙ»
Цель: изучить принцип действия дифференцирующих и интегрирующих цепей.
Оборудование: макет (номиналы элементов указываются преподавателем), осциллограф, генератор синусоидальных и прямоугольных сигналов, вольтметр переменного напряжения.
Внешний вид макета приведен на рисунке:
Подготовка к работе.
1. Изучить схемы, принцип действия, назначение исследуемых цепей.
2. Рассчитать tц=RC для RC-цепи и tц=L/R для RL-цепи для положения переключателя S6 «3» (сопротивление R1.3).
3. Рассчитать для дифференцирующей и интегрирующей цепей зависимость коэффициента передачи от частоты, полученные значения занести в таблицу и построить по ним графики.
RC-цепь:
f,кГц | 0,5 | 1,5 | 2,5 | 3,5 | 4,5 | 5,5 | 6,5 | 7,5 | 8,5 | 9,5 | |||||||||||
Kд | |||||||||||||||||||||
Kи |
RL-цепь:
f,кГц | 0,5 | 1,5 | 2,5 | 3,5 | 4,5 | 5,5 | 6,5 | 7,5 | 8,5 | 9,5 | |||||||||||
Kд | |||||||||||||||||||||
Kи |
Расчеты проводить по формулам для дифференцирующей и
для интегрирующей цепей
в диапазоне частот от 0 до 10кГц через 0,5кГц.