метода лабы №2

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕОРЕТИЧЕСКИМ ОСНОВАМЭЛЕКТРОТЕХНИКИОглавление:Р А Б О Т А 9. РЕЗОНАНС НАПРЯЖЕНИЙ...................................................................................2Р А Б О Т А 10. РЕЗОНАНС ТОКОВ .............................................................................................4Р А Б О Т А 12. ТРЕХФАЗНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ..........................................................6Р А Б О Т А 13. ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИНЕЙНОГО ПАССИВНОГО ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКА .......9Р А Б О Т А 14. ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В R,L - ЦЕПЯХ ..................................................12Р А Б О Т А 15.

ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В R,С ЦЕПЯХ .....................................................15Р А Б О Т А 16. ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЦЕПЯХ ПРИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ ИСМЕШАННОМ СОЕДИНЕНИИ ЭЛЕМЕНТОВ R,L,C ...................................................................17Р А Б О Т А 17. ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЦЕЛЯХ ВТОРОГО ПОРЯДКА.......................19Р А Б О Т А 19.

НЕЛИНЕЙНЫЕ ДВУХПОЛЮСНИКИ В ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА ..............20Р А Б О Т А 20. РАЗВЕТВЛЕННЫЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА С НЕЛИНЕЙНЫМИДВУХПОЛЮСНИКАМИ ....................................................................................................................231Р а б о т а 9. РЕЗОНАНС НАПРЯЖЕНИЙЦель работы: исследование явления резонанса напряжений в цепи при последовательномсоединении элементов R, L, С; построение векторной диаграммы.ЭЛЕМЕНТЫ И ПРИБОРЫБлоки: переменного сопротивления R4=1-999 Ом, переменной индуктивности L4=0,1-99,9 мГн, переменной емкости C4 =0,01-9,99 мкФ; генератор сигналовнизкочастотный (ГСН); двухканальный осциллограф; цифровой вольтметр.ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫЭкспериментальная часть1.

Для исследования резонанса напряжений собрать цепь по схеме рис.30,а.Рис.30,аРис.30,б2.Установить значения: сопротивления блока переменного сопротивления R4=100Ом; индуктивности блока переменной индуктивности L4=99,9 мГн; емкости блокапеременной емкости C4=0,1 мкФ; частоты генератора f=500 Гц. Подключить к гнездам 1и 3 вольтметр. Вращением ручки генератора "регулировка вых." установить напряжение на входецепи рис.30,a U=5 В.3.Снять частотные зависимости напряжений UR(f), UL(f), UC(f) на элементах R,L,С иугла сдвига фаз φ(f) между напряжением и током на входе цепи от частоты.

Определитьчастоты f0, fL, fC, соответствующие максимумам зависимостей UR(f), UL(f), UC(f), играничные частоты f1 и f2 полосы пропускания характеристики UR(f).Для этого:3.1 плавно изменяя частоту генератора в пределах 500-2500 Гц и измеряявольтметром или осциллографом (рис.30,б) напряжением UR определить частоту f0, прикоторой напряжение UR максимально;3.2 определить частоты f1<f0 и f2>f0, при которых UR(f1)=UR(f2)=0,707UR(f0);3.3. плавно изменяя частоту генератора в пределах 500-2500 Гц и измеряявольтметром или осциллографом (рис.30,б) напряжением UL определить частоту fL, прикоторой напряжение UL максимально;3.4. плавно изменяя частоту генератора в пределах 500-2500 Гц и измеряявольтметром или осциллографом (рис.30,б) напряжением UC определить частоту fC, прикоторой напряжение UC максимально;23.5. выбрать три значения частоты меньше f1 (ориентировочно 1200 Гц,900 Гц, 500Гц) и три значения частоты больше f2 (ориентировочно 1900 Гц, 2200 Гц,2500 Гц)Экспериментально определенные значения частоты f1, fC, ,f0, fL, f2 и выбранные значениячастоты записать в табл.14Таблица 14Измеритьf1, ГцЧастотаfc, Гц f0, Гц fL Гцf2, ГцUR, ВUL, ВUC, Вϕ°4.Для всех значений частот, записанных в табл.14, измерить вольтметром илиосциллографом (рис.30,б) напряжения UR, UL, UC на элементах R,L,С и угол сдвига фаз φмежду напряжением и током на входе цепи Для измерения угла φ подключитьосциллограф по схеме рис.30,б.

Результаты записать в табл. 14.5.Исследовать влияние значения сопротивления R4 на частотные характеристикирезонансной цепи.Для этого:5.1 установить в схеме рис.30,а R4 =300 Ом и определить значения частот f1, fC, ,f0,fL, f2 аналогично п.3.1.-3.4., а также измерить напряжения UR(f0,) UL(f0), UC(f0), UL(fL),UC(fC);5.2.

установить в схеме рис.30,а R4 =900 Ом и повторить п.5.1.;5.3. установить в схеме рис.30,а следующие значения элементов цепиL4=50 мГн; C4 =0,2 мкФ; R4=100 Ом и повторить п.5.1.6.Результаты измерений по п.п.5.1.-5.3. записать в отчет по лабораторной работе.Расчетная часть1.Вычислить значения тока I и полного сопротивления цепи Z .Результатывычислений записать в таблицу 15Таблица 15Вычислитьf1, Гцfc, ГцЧастотаf0, Гц fL Гцf2, ГцI, АZ, Ом2.Используя экспериментальные и расчетные данные, построить на одном графикезависимости UR(f), UL(f), UC(f) и на отдельных графиках – зависимости Z(f) и φ(f).3.По результатам экспериментов по п.п.3,4 и п.5определить для каждого сочетанияэлементов R, L, C значения полосы пропускания Δf , волнового сопротивления ZВ и3добротности Q , Результаты записать в табл.16.Таблица 16Результаты измеренийQпунктΔf, Гц ZB, Омf0, ГцРезультаты вычисленийfL, ГцfC, ГцQΔf, ГцZB, Ом3,4.5.1.5.2.5.3.4.Рассчитать теоретически значения f0 , ZВ , Q, fC , fL по известным значениямэлементов R,L,C и записать в табл.16.

Сравнить экспериментальные результаты срасчетными.5.Используя результаты измерений п.4 экспериментальной части для значенийR4=100 Ом, L4=100 мГн, C4=0,1 мкФ, построить векторную диаграмму напряжений прирезонансе.Р а б о т а 10. РЕЗОНАНС ТОКОВЦель работы - исследование явления резонанса токов в цепи при параллельномсоединении ветвей RL и RC; построение векторных диаграмм.ЭЛЕМЕНТЫ И ПРИБОРЫРезисторы R19=1 Ом, R20=1 Ом, R21=1 Ом, R9=1 кОм; генератор сигналовнизкочастотный (ГСН); двухканальный осциллограф; цифровой вольтметр; блокпеременного сопротивления R4=1-999 Ом; блок переменной индуктивностиL4=0,1-99,9 мГн; блок переменной емкости C4 =0,01-9,99 мкФ.ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫЭкспериментальная частьРис.31,аРис.31,б1.Для исследования резонанса токов собрать цепь по схеме рис.31,а,42.Установить значения: сопротивления R4=0, индуктивности L4 = 99,9 мГн, емкостиC4=0,1 мкФ.

Подключить к входу цепи цифровой вольтметр и вращением ручки генератора"регулировка вых.", настроенного на частоту f=200 Гц, установить выходное напряжениегенератора U=5 В.3.Для токов I19, I20, I21 снять частотные зависимости I19(f), I20(f), I21(f), а такжезависимость угла сдвига фаз φ между напряжением и током на входе цепи φ(f). Дляэтого, изменяя частоту f генератора в пределах 200 Гц-10 кГц, измерить напряжения насопротивлениях R19, R20, R21. При помощи осциллографа, подключаемого к цепи(рис.31,б), измерить углы сдвига фаз φ.Для этого:3.1. плавно изменяя частоту генератора в пределах 200-10000 Гц и измеряявольтметром или осциллографом (рис.31,б) напряжение U12 определить резонанснуючастоту f0, при которой напряжение U12 максимально и выполнить измерения на этойчастоте;3.2 выполнить измерения на четырех-пяти частотах больше и меньше f0 в указанномдиапазоне.

Результаты записать в табл.17.Таблица 17f, ГцI19, АI20, АI21, Аφo,град.4.Собрать цепь по схеме рис.32, установив значение R4=900 Ом, L4=99,9 мГн,C4=0,1 мкФ.Рис.325.Каждый раз приближенно удваивая значение частоты f в пределах 200 Гц-12 кГц, снять зависимости I19(f) и φ(f).Для этого:5.1.плавно изменяя частоту генератора в пределах 200-10000 Гц и измеряявольтметром или осциллографом (рис.31,б) напряжение U12 определить резонанснуючастоту f0, при которой напряжение U12 максимально и выполнить измерения на этойчастоте;5.2. выполнить измерения на четырех-пяти частотах больше и меньше f0 в указанномдиапазоне.Результаты записать в табл.18.5Таблица 18ИзмеритьЧастотаf0, ГцU12, Вφo,град.6.Исключив из схемы рис.32 резистор R9, повторить п.5:6.1. для значений L4=99,9 мГн, C4=1 мкФ, R4=900 Ом.6.2. для значений L4=50 мГн, C4=0,05 мкФ, R4=100 Ом.Расчетная часть1.Используя результаты измерений п.3 экспериментальной части, построить на одномграфике зависимости I19(f), I20(f), I21(f) и на отдельных графиках зависимости от частотыполного сопротивления цепи Z(f) и угла сдвига фаз φ(f).2.Построить на одном графике зависимости I'(f)=I/Imin по результатам измерений,выполненных в пп.3,5,6 (где Imin-минимальное значение тока в каждой зависимостиI19(f)).3.Для всех использованных в пп.2,4,6 сочетаний значений R,L,С рассчитатьрезонансную частоту f0 цепи и сравнить расчетное значение с экспериментальным значением.4.Построить векторные диаграммы токов I19, I20, I21 при резонансе для значенийэлементов цепи, указанных в пп.2,4,6.Р а б о т а 12.

ТРЕХФАЗНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИЦель работы - исследование трехфазных электрических цепей; построениевекторных диаграмм.ЭЛЕМЕНТЫ И ПРИБОРЫРезисторы: R9=1 кОм, R10=1 кОм, R19=1 Ом , R20=1 Ом, R21 =1 Ом; конденсатор С13=1мкФ; блоки: трехфазного напряжения (f=50 Гц), переменного сопротивления R4=1-999Ом, переменной емкости С4=0,01-9,99 мкФ; двухканальный осциллограф; цифровойвольтметр. Включение трехфазного источника осуществляется по схеме "звезда".В ряде случаев при измерении углов сдвига фаз сигнал во втором каналеосциллографа требуется сдвинуть по фазе на 180°. Для этого шток фазового сдвиганеобходимо выдвинуть на себя.ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫЭкспериментальная часть1.Для исследования трехфазной цепи типа "звезда" собрать цепь по схемерис.

33,а (R4=0,999 кОм).2.Подключить к цепи рис.35,а источник трехфазного напряжения, собранный посхеме "звезда". При этом три клеммы на панели блока трехфазного напряжения,обозначенные звездочкой, соединить между собой и подключить к точке 0исследуемой цепи.6Рис.35,аРис.35,бРис.35,вРис.35,г3.Установить фазные напряжения: UА=30 В, UВ=30 В, UС=30 В. Измеритьлинейные напряжения UАВ, UВС, UСА и напряжение U19 на резисторе R19. Результатызаписать в табл.20.Таблица 20IC, АI0, АIB, АСхема соединения «Звезда» UAB, В UBC, В UCA, В IA, АR4=1 кОмR4=500 Ом4.Измерить угол сдвига фаз между напряжениями UА и UВ подключив к цепирис.35,а осциллограф согласно схеме рис.35,6. Подключая осциллограф к цепи, измеритьуглы сдвига фаз между напряжениями UВ и UС , UС и UА.

Зарисовать кривые напряжений.Измерить угол сдвига фаз между линейными напряжениями UАВ и UВC. Для этогоподключить к цепи рис.35,а осциллограф согласно схеме рис.35,в, выдвинув штокфазового сдвига. Подключая осциллограф к цепи, определить углы сдвига фаз междулинейными напряжениями: UВС и UСА, UАВ и UСА.Измерить угол сдвига фаз между линейным напряжением UАВ и фазным напряжением UА.Для этого подключить осциллограф согласно схеме рис.35,г.

Результаты измерений записатьв отчет.5.Для исследования несимметричного режима работы цепи установитьR4=500 Ом и повторить п.36.Для исследования трехфазной цепи типа «Треугольник» собрать цепь по схемерис.36,а, установив R4=999 Ом, и подключить источник трехфазного напряжения,собранный по схеме «звезда».B7Рис.36,аРис.36,б.Рис.36,в7.Установить линейные напряжения UА'В'=30 В, UВ'С'=30 В, UС'А'=30 В. Измеритьнапряжения U19, U20, U21 на резисторах R19 , R20 и R21 .

Результаты записать в табл. 21.Таблица21Схема соединения«Треугольник»R4=999 ОмR4=500 ОмIA, АIB, АBIC, АI А'В', А IВ'С', А IС'А', А8.Измерить угол сдвига фаз между линейными напряжениями uА'В' и uВ'С'. Дляэтого подключить осциллограф по схеме рис. 36,б. Шток фазового сдвига выдвинут.Определить угол сдвига фаз между фазным током iА'В' и линейным током iАA'. Для этогоподключить осциллограф по схеме рис. 36,в. Результаты измерений записать в отчет.9.Установить R4 =500 Ом и измерить напряжения U19, U20, U21.10"Д".Собрать исследуемую цепь по схеме рис.37.