Файл: Методические указания по их выполнению по разделам цепей постоянных, синусоидальных и трехфазных токов.doc

A= Z_1X / √Z_2X(Z_1X-Z_1K) , С = А / Z_1X , В = А Z_2K , D = B / Z_1K .
Аналогичным образом можно определить постоянные четырехполюсника и других форм записи четырехполюсника.

Любой четырехполюсник может быть заменен эквивалентной схемой , состоящей из трех элементов. Таких схем замещения существует дне: Т-образная (рис. 8-3) и П-образная (рис.8-4).



Рис.8-3 Рис.8-4
Связь между постоянными А, В, С, D четырехполюсника и эквивалентной схемой характеризуется следующими выражениями: Для Т-образной схемы:
C =1 / Z₃ ; A = 1+Z₁/Z₃ ; B = Z₁+ Z₂+ ( Z₁ Z₂)/ Z₃ ; D = 1+Z₂/Z₃ .
Если известны А, В, С, D, то можно определить Z₁, Z₂ и Z₃:
Z₁ = (A-1)/C ; Z₂ = (D-1)/C; Z₃ = 1/C .
Для П-образной схемы:
A = 1+Z₄/Z₆ ; В = Z₄ ; С = (Z₄ + Z₅ + Z₆)/ Z₅Z₆ ; D = 1+Z₄/Z₅ .
и обратно
Z₄ = В; Z₅ = В /(D - 1) ; Z₆ = B /(A - 1).

Перечень оборудования

1. Источник переменного напряжения 36 В , f = 50 Гц.

2. Батарея конденсаторов со ступенчатым регулированием 94 мкФ.

3. Блок резисторов.

4. Вольтметр с пределом измерений 100 В.

5. Амперметры - 2шт. с пределом измерений 2А.

6. Ваттметр.

Содержание работы

Исследовать несимметричные и симметричные пассивные четырехполюсники. Определить экспериментально сопротивления холостого хода и короткого замыкания и по ним вычислить коэффициенты уравнении типа А. Провести исследование режима работы симметричного четырехполюсника на согласованную нагрузку.

Порядок выполнения работы

1. 
   Собрать схему для исследования Т или П-образного четырехполюсника (рис.8-5). Схема четырехполюсника задается преподавателем.
   

Рис.8-5

2. 
   Произвести опыты холостого хода и короткого замыкания при питании со стороны первичных и со стороны вторичных зажимов. Результат измерений свести в табл. 8-1.
   

---

Таблица 8-1

Характер режима	U	I	P	Z
	В	А	Вт	Ом
Холостой ход Короткое замыкание Холостой ход Короткое замыкание				Z1X= Z1K= Z2X= Z2K=

3. Вычислить входные сопротивления четырехполюсника

Z_1X , Z_1K , Z_2X , Z_2K (Z_bx = z_bxe^jφ).

Результаты занести в табл. 8-1. Входные сопротивления рассчитываются по измеренным напряжению и току на выходе. Ваттметр служит для определения угла сдвига фаз φ₁ между входными напряжением и токами.

Чтобы определить знак угла , нужно кратковременно включить емкость С , замкнув ключ К1. Если при этом показания амперметра А1 возрастает, угол φ₁ отрицательный, если уменьшается - положителен.

4. По измеренным сопротивлениям холостого хода и короткого замыкания определить постоянные четырехполюсника А, В, С, D.

Проверить на сколько точно выполняется соотношение АD - ВС = 1.

5. По известным коэффициентам А, В, С, D определить параметры эквивалентной Т или П-образной схемы четырехполюсника (по указанию преподавателя).

6. Подключить к вторичным - выходным зажимам четырехполюсника активную нагрузку с R_P = 0 - 100 Ом (по указанию преподавателя). Измерить коэффициент передачи по напряжению.

7. Рассчитать коэффициент передачи и сравнить с результатами эксперимента.

8. Собрать симметричный четырехполюсник из активных сопротивлений (Т или П-образной схему по указанию преподавателя).

9. Рассчитать для этого четырехполюсника постоянные четырехполюсника А, В, С, D, а также характеристическое сопротивление Z_C коэффициент затухания а.

10. При согласованной нагрузке измерить входное сопротивление и постоянную передачи. Сопоставить результаты эксперимента и расчета.

Содержание отчета

1. Название работы.

2. Цель работы.

3. Схема исследования.

4. Перечень оборудования.

5. Таблицы с результатами измерений и вычислений.

---

6. Расчетные формулы.

7. Выводы.

Контрольные вопросы

1. Определить параметры А, В, С, D для четырехполюсника, схема которого приведена на рис.8-6.



Рис.8-6
2. Как изменяются параметры четырехполюсника А, В, С, D, если напряжение на входе четырехполюсника увеличить вдвое?

3. Написать формулу для вычисления коэффициента передачи (передаточной функции) по напряжению (H_u =U₂/U₁) несимметричного четырехполюсника по заданному сопротивлению нагрузки Z_H и известным коэффициентам уравнений типа А.

4. Для симметричного четырехполюсника дать определение понятий: характеристическое сопротивление Z_С; согласованная нагрузка ; постоянная передачи g ; коэффициент затухания а;коэффициент фазы b. Показать , как вычисляются коэффициенты а и b по измеренным напряжениям на входе и выходе четырехполюсника при согласованной нагрузке.

5. Записать уравнения четырехполюсника через Н-параметры.

6. Каков порядок выполнения данной лабораторной работы?

7. Как проверить правильность определения коэффициентов четырехполюсника?

8. Объясните изменение входного тока при включении конденсатора С.

Литература

1. Бессонов, Л.А. Теоретические основы электротехники. [Текст]: - М.: Гардарики, 2001. - §1.28.

2. Татур, Т.А. Основы теории электрических цепей. [Текст]: - М.: Высшая школа, 1980. - § 6.7.

3. Нейман, Л.Р. Теоретические основы электротехники. 4.1. [Текст]: / Л.Р. Нейман, К.С. Демирчян; - П.: Энергоиздат, 1981. - § 13.1 , 13.2 , 13.3 , 13.5 , 14.1.

---