Будь умным!


У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.ru

ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАНОВИВШЕГОСЯ СИНУСОИДАЛЬНОГО РЕЖИМА В ПРОСТЫХ ЦЕПЯХ Цель работы- практическое озн

Работа добавлена на сайт samzan.ru: 2015-07-10

Акция
Закажите работу сегодня со скидкой до 25%
Узнать стоимость работы
Рассчитаем за 1 минуту, онлайн

РАБОТА 2-3

.

ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАНОВИВШЕГОСЯ СИНУСОИДАЛЬНОГО

РЕЖИМА В ПРОСТЫХ ЦЕПЯХ

Цель работы: практическое ознакомление с синусоидальными режимами в простых RL- , RC- цепях.

Подготовка к работе

При анализе электрических цепей в установившемся синусоидальном режиме важно твердо усвоить амплитудные и фазовые соотношения между токами и напряжениями элементов цепи. Необходимо помнить, что ток в резистивном элементе совпадает по фазе с напряжением, ток в индуктивности отстает, а в емкости опережает напряжение на четверть периода.

Следует учитывать, что комплексное сопротивление индуктивности и емкости есть функция частоты:

   ;

Функцией частоты являются, следовательно, и комплексные сопротивления RL-, RC- и RLC-цепей. Так, для RLC-цепи, изображенной на рис.,1,в комплексное сопротивление

     

а                  Рис.1                           б                                      в

Реактивная составляющая этого сопротивления равна разности модулей индуктивного и емкостного сопротивлений и поэтому может принимать различные знаки: если она положительна, реакция цепи имеет индуктивный характер, если отрицательна,  емкостный,  если обращается в нуль, цепь будет находиться в состоянии резонанса.

Как модуль и аргумент комплексного сопротивления

;     = аrctg,

так и определяемые ими по закону Ома действующее значение и начальная фаза тока

;             

существенно зависят от соотношений индуктивного и емкостного сопротивлений.

Токи и напряжения цепи в установившемся синусоидальном режиме наглядно представляют с помощью векторной диаграммы. Такая диаграмма для    RLC - цепи приведена на рис.1.2,а, где рассматривается случай =-45°, т.е. ток  I  опережает напряжение на 45°, что соответствует емкостной реакции и временной диаграмме, представленной на рис .1.2,б.


                 а                                                                             б

Рис..2

Описание лабораторного стенда

Стенд предназначен для проведения исследований простейших электрических цепей, содержащих R,L,C- элементы, катушки индуктивности со взаимоиндукцией. а также влияния формы сигналов на их спектральный состав. На лицевой панели лабораторного стенда приведены его упрощенные схемы и расположены индикаторы и кнопки управления. Стенд помимо исследуемых цепей содержит встроенные генератор входного сигнала и мультиметр, позволяющий измерять действующие значения токов и напряжений элементов схем.

Подключение мультиметра к необходимой контрольной точке исследуемой схемы осуществляется с помощью кнопок, расположенных под жидко кристаллическим дисплеем (ЖКД), отображающим номер пункта выполняемой работы, измеряемую величину и ее значение. Средняя кнопка предназначена для выделения информации, относящейся к выполняемому пункту исследований, левая и правая кнопки позволяют "перелистывать" страницы дисплея вперед и назад в пределах этого пункта.

Генератор формирует сигналы требуемой формы, которые индицируются соответствующими светодиодами. Частота генератора может дискретно меняться от 100 Гц до 20 кГц с шагом 100 Гц с помощью соответствующих кнопок. Форма выходного сигнала устанавливается автоматически в соответствии с выполняемым пунктом исследований.

Управление переключателями S1…S5 осуществляется с помощью кнопок управления, расположенных в правой части лицевой панели, однократным нажатием на кнопку и удержанием ее в течение 0,5 сек. Текущее состояние любого переключателя индицируется зажиганием соответствующего светодиода.

Подключение двухлучевого осциллографа осуществляется посредством высокочастотных разъемов, расположенных на задней панели стенда.

Экспериментальные исследования

Включить лабораторную установку и осциллограф. Кнопкой "ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА" включить схему №1 лабораторного стенда, при этом в поле включенной схемы должен гореть хотя бы один светодиод, а на экране ЖКД в правой верхней части лицевой панели появится надпись, указывающая на работоспособность встроенного мультиметра. На светодиодном индикаторе установки частоты генератора входного сигнала высветится текущее значение частоты. Нажимая кнопки управления ЖКД, следует ознакомиться с порядком вывода на него информации.

1.1. Исследование установившегося синусоидального режима в RL- и RC –цепях

  а      б                                                                        

Рис..3

Соберите схему изображенную на рис..3.а. (переключатель S1-замкнут, о чем свидетельствует горящий светодиод, а S2, S3 и S4 –разомкнуты). Изменяя частоту встроенного генератора, снимите  частотные характеристики токов и напряжений элементов схемы, заполнив следующую таблицу.

Таблица 1

f

кГц

2

4

6

8

10

12

15

18

20

Uвх

B

Iвх

mA

UR

mB

UC

В

По трем частотным точкам ( f=10 кГц,15 кГц и 20 кГц ) определите величины элементов R и С, постройте векторную диаграмму токов и напряжений для данной схемы и определите угол сдвига фаз между входным током (Iвх ) и входным напряжением (Uвх ), т.е.tgφ.

Далее с помощью преподавателя  подключите двухлучевой осциллограф к выходам схемы и посмотрите осциллограмму входного напряжения и тока исследуемой цепи. Укажите, где кривая тока, а где напряжения и изменяя частоту генератора проследите изменение величины угла φ.

Затем соберите схему, изображенную на рис.

.3,б, (S2- замкнут, S1, S3 и S4- разомкнуты) и повторите все вышеперечисленные операции.

В отчете привести:

1)рисунки схем цепочек LC  и  RC 

2)две таблицы измеренных данных

3)величины рассчитанных элементов схем R, C, L и φ

4)ответы на контрольные вопросы


Литература

  1.  Л.С.Жданов, В А Маранджян. Курс физики для средних учебных заведений.т2 стр 295 – 305.
  2.  Н.И. Кошкин и М. Г. Ширкевич. Справочник по элементарной физике. «Наука»изд.5-е Москва 1972г стр171 – 174.

Контрольные вопросы

1 Составить таблицу формул для полного сопротивления цепи Z и сдвига фаз tgφ между напряжением и током при различных способах включения активного сопротивления R, ёмкости С и индуктивности L. Рассмотреть случаи:

1) R  и  С  включены последовательно

2) R и  С  включены параллельно

3) R и L включены последовательно

4) R и L включены параллельно

5) R, L и С включены последовательно


Акция
Закажите работу сегодня со скидкой до 25%
Узнать стоимость работы
Рассчитаем за 1 минуту, онлайн


1. тема ведения и анализа графика исполненного движения
2. Лекция 4-Фундаментальные свойства отношений Свойства- Отсутствие кортежейдубликатов следует из опре
3. Диагностика и лечение бактериальных инфекций кож
4. Теоретические основания и базовые идеи пацифизма
5. Распределение полномочий
6. на тему- ИЗУЧЕНИЕ ГОТОВНОСТИ К РИСКУ Составил студент гр
7. Образование и сеть.html
8.  Укажите основные механизмы действия на нервную систему экзогенных токсических веществ- 1
9. энергия Дифференциальное уравнение кинетическая поте
10. Список награжденных медалью «За отвагу», «За боевые заслуги», «За трудовое отличие», «За трудовую доблесть»
11. Понятие страха в языковом сознании современного подростка
12. і Поняття похідної та диференційованості функції в точці є тотожними
13. вариант Видите ошибки указывайте пожалуйста
14. ДоллиКатя Б ВВяземский Даши Д
15.  Строение костей
16. Статья- Сатиры смелой властелин
17.  Напишите и назовите изомер лейцина или другой аминокислоты по выбору преподавателя по строению углеродно
18. Процесс и проблемы клонирования
19. Франклин Рузвельт как человек и политик
20. Корень и его функции. Ткани корня и их функции. Ризосфера. Симбиоз корней с другими организмами (грибами, бактериями)