ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Параллельное соединение индуктивно связанных катушек



 

Рис. 3П

Таблица 3П

Согласное соединение катушек Встречное соединение катушек
U, B I1, мА I2, мА I3, мА φ, град U, B I1, мА I2, мА I3, мА φ, град
                   

Работу выполнил:________________

Работу проверил:________________

3. Содержание отчета

1. Нарисовать схему электрической цепи для определения параметров RK, XL,XMиндуктивно связанных катушек. По экспериментальным данным (табл. 1П протокола измерений) рассчитать параметры катушек.

2. Нарисовать схему последовательного соединения катушек. По данным п. 1 и действующему значению тока из табл. 2П рассчитать действующие значения напряжений URk , UХ, UM, U1 и U2. Расчет выполнить отдельно для согласного и встречного включения катушек. Построить в масштабах векторные диаграммы тока и напряжения для каждого из исследуемых режимов.

3. Нарисовать схему параллельного соединения катушек. По данным п. 1 и действующим значениям токов из табл. ЗП рассчитать напряжения на всех участках цепи. Расчет выполнить отдельно для согласного и для встречного включения катушек.

4. Построить в масштабах векторные диаграммы тока и напряжения для каждого из исследуемых режимов.

Лабораторная работа № 6

Исследование резонанса в цепи с последовательно соединенными элементамиR, L, С

Целью работы является исследование резонансных явлений и частотных характеристик электрической цепи, содержащей элементы R, L, С.

1. Общие сведения

Резонансом называется явление совпадения начальных фаз мгновенных значении синусоидального напряжения и тока на участке электрической цепи, содержащем элементы R, L, С.

В состоянии резонанса угол сдвига фаз φ=ѱui=0. Имеют место следующие выражения:

В линейной электрической цепи режим резонанса можно получить путем изменения частоты f питающего напряжения u(t) или величин параметров элементов R, L, С. В работе исследуют контур с последовательным соединением участков R, L и С (рис. 6.1).

Рис. 6.1

На частоте резонанса ω0 эквивалентное реактивное сопротивление

 

откуда

 

 

Величина ω0L= 1/ω0С = = имеет размерность сопротивления и название волнового (характеристического) сопротивления контура. Резонансные свойства контура характеризует добротность

 

 

При резонансе напряжение на входеконтура U = UR0. Добротность Q показывает, во сколько раз напряжения на реактивных элементах UL0=UC0 отличается от напряжения U. Такой резонанс называют резонансом напряжений.

Ток при резонансе достигает наибольшего значения .

Зависимости XL(f); XC(f); X(f)=XL(f)-XC(f);

называются частотными характеристиками цепи (контура).

Зависимость φ(f) = arctg(X(f)/R) называется фазочастотной

характеристикойцепи (контура).

Зависимости от частоты действующих значений тока I(f)и напряжений UR (f), UL (f), UC (f) называются амплитудно-частными характеристиками (АЧХ).

Диапазон частот, при которых выполняетсяотношение

называется полосой пропускания. Записанное выше отношение выполняется точно на частотах f1 и f2 , где |Х(f)|=R. На частоте f1 меньше f0 угол сдвига фаз

φ(f1) = —450, на частоте f2 больше f0 φ(f2) = +45°. Частоты f1 и f2 называются нижней и верхней граничной частотой полосы пропускания. Выполнение условий φ(f1) = —45° и φ (f2) = +45° позволяют экспериментально определить граничные частоты, поэтому полосу пропускания можно определить по фазочастотной характеристике.

Значения граничных частот определяются выражением

Избирательные частотные свойства контура характеризуются полосой пропускания

Содержание и порядок выполнения работы

Схема исследуемой цепи представлена на рис. 1П. Источником синусоидального напряжения является модуль ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР.Измерения выполняются компьютерным измерительным комплексом (смотри п 1.4 введения). Ввод данных в компьютер выполняет модуль ВВОД-ВЫВОД. Входы 1и 5при их совместном использовании измеряют активную мощность Р и угол сдвига фаз φ между мгновенными значениями напряжения и и тока i1. При емкостном характере цепи в окне φ на экране монитора появляется величина угла 0.. .-90°.

Пассивные элементы электрической схемы выбирают из блоков МОДУЛЬ РЕЗИСТОРОВ и РЕАКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ. Рекомендуемые величины индуктивности катушки и емкости конденсатора представлены в табл. 6.1.

Таблица 6.1

L, мГн
С, мкФ 6,8; 10 4,7; 6,8 4,7; 6,8 3,3; 4,7 3,3 3,3

· Собрать электрическую цепь по схеме рис. 1П протокола измерений.

· Проверить собранную электрическую цепь в присутствии преподавателя.

· Установить заданные преподавателем величины индуктивности L катушки и емкости С конденсатора. Измерить мультиметром активное сопротивление RK катушки. Записать эти значения в протокол измерений.

· Выполнить предварительные расчеты, указанные в протоколе измерений.

· Включить автоматический выключатель QF блока МОДУЛЬ ПИТАНИЯ и тумблеры Сеть модулей ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР и ВВОД-ВЫВОД. Переключатель Форма установить в положение ~.

Запустить информационно-измерительный комплекс DeltaProfi. Для этого:

· Включить компьютер, дождаться окончания загрузки Windows;

· Запустить программу DeltaProfi. Появится окно программы.

· Выбрать работу «Работа №6 - Исследование резонанса в цепи с последовательно соединенными элементами R, L, С» в меню «Работы» или нажав кнопку «Выбор работы...» На экране появится схема лабораторной работы.

· Запустить программу в работу, нажатием кнопки «Пуск» или командой главного меню «Управление — Пуск» или горячей клавишей F5.

· Регулятором Амплитуда установить величину действующего значения напряжения U= 5...7 В. Напряжение U поддерживать в работе неизменным.

· Регулятором Частота установить на выходе модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР частоту f0. Убедиться, что угол φ 0 .

· Измерить на частоте f0 действующие значения тока i; напряжений и, ик, иc; активную мощность Р и угол φ. Измеренные значения занести в табл. 1П.

· Уменьшая частоту, определить частоту f 1- нижнюю граничную частоту полосы пропускания.

· Измерить на частоте f1 действующее значение тока i; напряжений и, ик, иc; активную мощность Р и угол φ . Измеренные значения занестив табл. 1П.

· Увеличивая частоту, определить частоту f2- верхнюю граничную частоту полосы пропускания.

· Измерить на частоте f2 действующее значение тока i; напряжений и, ик, ис; активную мощность Р и угол φ . Измеренные значения занести в табл. 1П.

· Изменяя частоту, выполнить измерения для f>f0 и f < f0. Измеренные значения занести в табл. 1П.

· Выполнить предварительные расчеты, указанные в протоколе измерений.

· Протокол измерений утвердить у преподавателя.

· Выключить тумблеры Сеть модулей ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР и ВВОД- ВЫВОД

· Выключить автоматический выключатель QF модуля питания.

· Протокол измерений утвердить у преподавателя.

Окончить работу программы DeltaProfi. Для этого:

· Остановить программу, нажатием кнопки «Стоп» или командой главного меню «Управление - Стоп» или горячей клавишей F6.

· Закрыть программу.





Последнее изменение этой страницы: 2016-07-11; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.216.79.60 (0.012 с.)