Файл: Сборник лаб работ 1-8.pdf

Сделать презентацию

Скачать файл (0,94Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.04.2025

Просмотров: 513

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Лабораторная работа №5

Исследование параметров индуктивно связанных катушек и линейных пассивных четырехполюсников

Цели работы: Определение параметров индуктивно связанных катушек. Исследование несимметричных линейных пассивных четырехполюсников и их каскадного соединения.

Подготовка к работе

1.Анализ и расчет цепей с магнитносвязанными индуктивностями, определение параметров четырехполюсников

1.1.Для схемы рис. 5.1 в соответствии с вариантом записать уравнения типа A четырехполюсника и получить аналитические выражения для его коэффициентов. Рассчитать параметры четырехполюсника при частоте входного напряжения 10 кГц.

R1 R2 C

		C							R1 R2
		C
U	1			U	2	U	1				U	2
	1				2		1					2


		I1	I2					I1		I2

Рис. 5.1 – Схемы четырехполюсников (слева – для четного варианта, справа – для нечетного): R1=1 кОм, R2=2 кОм, С=5.6 нФ

1.2.Для схемы рис. 5.2 в соответствии с вариантом записать уравнения типа A и определить в общем виде параметры четырехполюсника, считая известными параметры элементов цепи.

	Rк1	M	Rк2
	Rк1		Rк2
			L2		Обозначение полюсов
	L1		L2		катушек:
		R			● – для четного варианта,
U1	I1	R	U	2
	I1		I2		○ – для нечетного.
					○ – для нечетного.

Рис. 5.2 – Цепь с магнитносвязанными катушками

1.3.Для схемы последовательного соединения двух магнитносвязанных катушек, записав законы Кирхгофа для встречного и согласного включения с учетом внутреннего активного сопротивления катушек, получить выражение для расчета сопротивления магнитной связи xm.

1.4.Получить формулы определения А-параметров каскадного соединения двух пассивных четырехполюсников с известными А- параметрами.

Выполнение работы

2. Экспериментальное определение параметров четырехполюсников

2.1.Для четырехполюсника рис. 5.1 (в соответствии с вариантом) нарисовать измерительную цепь, предусмотрев в ней источник синусоидального напряжения и измерительные приборы, для определения параметров A и C четырехполюсника (модули напряжений измерять вольтметром, а разность фаз – осциллографом).

2.2.Собрать полученную схему и произвести измерения при частоте генератора 10 кГц и амплитуде 5 В.

2.3.Аналогично п. 2.1 нарисовать и собрать измерительную цепь для определения параметров B и D четырехполюсника.

2.4.Собрать полученную схему и произвести измерения при частоте генератора 10 кГц и амплитуде 5 В.

2.5.По полученным экспериментальным данным рассчитать А-параметры четырехполюсника. Результаты представить в виде таблицы 5.1.

				Таблица 5.1
Параметр	A	B	C		D
Теоретическое
значение
Экспериментальное
значение

3. Исследование магнитносвязанных цепей

3.1.Нарисовать и собрать электрическую цепь рис. 5.4, в которой в качестве элементов Rк и Lк включить поочередно первичную и вторичную обмотки трансформатора. Предусмотреть в цепи генератор синусоидального напряжения с амплитудой 5 В и частотой

20 кГц.

R к	Lк
	R
Uвх	R	U R
	I

Рис. 5.4 – Схема для определения параметров катушки индуктивности

(R=100 Ом)

3.2.С помощью осциллографа произвести измерения амплитуд напряжений и сдвига фаз между ними (начальную фазу напряжения на резисторе принять равной нулю) для случаев включения первичной и вторичной обмоток трансформатора.

3.3.По результатам измерений определить комплексное сопротивление цепи Z R Rк j Lк . Записать величины активного и реактивного сопротивлений катушек, а также их собственные индуктивности.

3.4.С помощью омметра определить активные сопротивления катушек (предварительно необходимо отключить обмотки от других элементов и генератора).

3.5.Нарисовать схемы последовательного соединения магнитносвязанных катушек для случаев согласного и встречного включения, отобразив номера зажимов трансформатора и точки включения каналов осциллографа для измерения входного напряжения и тока цепи.

3.6.Подключив ко входу полученной цепи генератор синусоидального напряжения с амплитудой 5 В и частотой 20 кГц, провести необходимые измерения (начальную фазу тока цепи принять равной нулю). По формулам п. 1.3 рассчитать величины сопротивления xm и взаимной индуктивности M.

3.7.По экспериментальным данным и формулам п. 1.2 рассчитать A- параметры четырехполюсника – рис. 5.2 при R=600 Ом.

4. Каскадное соединение четырехполюсников

4.1.Нарисовать измерительную схему для определения параметров A, C четырехполюсника, полученного каскадным соединением двух четырехполюсников рис. 5.1 и рис. 5.2. Предусмотреть на входе цепи генератор синусоидального напряжения с амплитудой 5 В и частотой

10 кГц, а также измерительные приборы (модули напряжений измерять вольтметром, а разность фаз определять по осциллографу).

4.2.Собрать полученную схему и произвести необходимые измерения.

4.3.По экспериментальным данным рассчитать значения параметров A и C четырехполюсника. Сопоставить данные с результатами расчета по формулам п. 1.4, данные представить в виде таблицы 5.1.

Указание:

1)измерение токов ветвей необходимо осуществлять с помощью измерительного сопротивления R=100 Ом, включаемого в разрыв ветви, в которой необходимо измерить ток (в т.ч. при определении параметров B и D четырехполюсника, т.к. нет возможности измерить фазу тока короткого замыкания);

2)для получения более качественных результатов измерений токов рекомендуется уточнить значения измерительных сопротивлений с помощью омметра

(предварительно резистор необходимо отключить от цепи).

Контрольные вопросы

1.Какие опыты необходимо проделать для определения Z-параметров четырехполюсника?

2.Какие опыты необходимо проделать для определения Y-параметров четырехполюсника?

3.В чем особенности записи уравнений Кирхгофа в цепях содержащих магнитно-связанные катушки?

4.Какие методы расчета цепей с магнитносвязанными катушками Вам известны?

5.Как определить сопротивление магнитной связи у трансформатора?

6.Нарисуйте согласное (встречное) включение катушек с магнитной связью.

7.Нарисуйте симметричный четырехполюсник.

8.Запишите уравнения типа А четырехполюсника.

Лабораторная работа №6

Переходные процессы в RL и RC цепях

Цель работы: Исследование переходных процессов в RL и RC цепях, определение переходной функции, анализ цепи при воздействии источника напряжения произвольной формы.

Подготовка к работе

1. Временные характеристики цепей первого порядка

1.1.Для схем рис. 6.1а и 6.1б в соответствии с вариантом получить законы изменения напряжения u2 t в интервалах импульса и паузы входного напряжения u1 t прямоугольной формы – рис. 6.2. Нарисовать кривые напряжений u1 t и u2 t , считая постоянную времени много меньшей длительности импульса (tи) и паузы (tп).