Результаты экспериментов и их обработка
Таблица 1
| Результаты эксперимента | Результаты расчета | ||||||||||
| U,B | I1,A | I2, A | I3,A | I4,A | I5,A | U,B | I1,A | I2, A | I3,A | I4,A | I5,A |
Вопросы к защите
1. Каковы основные характеристики гармонического сигнала?
2. Чем различаются понятия фазового сдвига и начальной фазы для гармонических сигналов?
3. Какова связь между действующим, средним и амплитудным значениями гармонического сигнала?
4. Как изображается гармоническое колебание с помощью вектора? Что такое векторная диаграмма, топографическая диаграмма напряжений?
5. Как сдвинуты друг относительно друга векторы тока и напряжения для резистора, конденсатора и катушки индуктивности?
Список литературы:
1. Карлащук В. И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronic Workbench и ее применение. М. : Солон-Р, 2000. С. 145-155.
2. Касаткин А. С., Немцов М. В. Электротехника: Учебник. М. : Высш. шк., 2000. С. 37-101.
3. Панфилов Д. И., Иванов В. С., Чепурин И. Н. Электротехника и электроника в экспериментах и упражнениях. Практикум на Electronic Workbench. М. : Изд-во «Додэка», 1999. Т1. С. 127-158.
Лабораторная работа № 5
Исследование резонанса
В сложной электрической цепи
Цель работы
Экспериментальная проверка условия резонанса в электрической цепи с помощью осциллографа путем измерения комплексного входного сопротивления с помощью боде-плоттера и векторной диаграммы.
Домашняя подготовка
1. Запишите условие резонанса в электрической цепи.
2. Запишите входное сопротивление для схемы (рис. 1).
3. Как с помощью осциллографа можно убедиться, что цепь настроена на резонанс?
Схема эксперимента
Рис. 1
Порядок выполнения эксперимента
1. Собрать схему (рис. 1) на экране.
2. Рассчитать значение сопротивления R3, необходимое для резонанса в цепи. Записать значение в табл. 1.
Указание: Расчет сопротивленияR3 выполнить, записав входные сопротивления цепи относительно зажимов источника и приравняв мнимую часть входного сопротивления к нулю.
3. С помощью осциллографа определить условие резонанса в электрической цепи, подобрав сопротивление R3таким образом, чтобы напряжение и ток источника совпадали по фазе. Результат записать в табл. 1.
4. Проверить полученный результат с помощью боде-плоттера и датчиков тока.
5. Сопоставьте данные результата расчета с помощью боде-плоттера с результатами расчета входного сопротивления цепи.
6. Занесите значения токов в ветвях цепи в табл. 1.
7. Рассчитайте токи в ветвях цепи. Результаты расчета запишите в табл. 1.
8. Сопоставьте экспериментальные данные с рассчитанными.
9. Постройте векторную диаграмму напряжений и токов для цепи на рис. 1.
10. Экспериментальным способом снять амплитудную и фазочастотную характеристику и зарисовать ее график.
Результаты эксперимента и их обработка
Таблица 1
| Результаты эксперимента | Результаты расчета | ||||||
| R3, Ом | I1, A | I2, A | I3, A | R3, Ом | I1, A | I2, A | I3, A |
Вопросы к защите
1. Дайте определение явления резонанса в электрических цепях переменного тока.
2. В каких областях техники резонансные явления находят наибольшее применение? Почему?
3. Смоделируйте схему резонансной цепи с минимальным количеством элементов.
4. Как должна измениться емкость конденсатора в схеме на рис. 1, если при сохранении резонанса индуктивность катушки увеличилась в 5 раз?
Список литературы:
1. Карлащук В. И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronic Workbench и ее применение. М. : Солон-Р, 2000. С. 151-156.
2. Касаткин А. С., Немцов М. В. Электротехника: учебник. М. : Высш. шк., 2000. С. 88-94.
3. Панфилов Д. И., Иванов В. С., Чепурин И. Н. Электротехника и электроника в экспериментах и упражнениях. Практикум на Electronic Workbench. М. : Изд-во «Додэка», 1999. Т1. С. 159-196.
Лабораторная работа № 6