 |
Методика измерений и обработка результатов
|
|
|
|
Задание 1. Подготовка приборов и оборудования к работе
В качестве источника переменного тока в работе используется генератор сигналов Г6-46 (рис. 11), который обеспечивает формирование выходных сигналов синусоидальной, треугольной, прямоугольной и пилообразной форм в диапазоне частот от 0,1 Гц до 1 МГц с разделением на 7 поддиапазонов.
Формирование выходного сигнала конкретной формы осуществляется кнопками переключателя «режим».
Выбор поддиапазонов генерации осуществляется переключением частотозадающих конденсаторов и коммутацией токов управления с помощью кнопок «частота» блока переключателей.
В пределах каждого поддиапазона предусмотрена грубая и плавная перестройка частоты выходного сигнала, осуществляемая резисторами, ручки которых «грубо» и «плавно» выведены на переднюю панель прибора.
Для измерения частоты генератор имеет внутренний частотомер, индикаторное табло которого находится на передней панели прибора.
Ступенчатая регулировка амплитуды выходного сигнала осуществляется дискретным аттенюатором «аттенюатор, dB», а плавная регулировка – резистором «ампл». Кнопки аттенюатора и ручка резистора находятся на передней панели прибора.
Гнездо «выход» предназначено для подключения к внешним исследуемым цепям.
Гнездо «выход ЧМ» предназначено для управления частотой генератора внешним сигналом (частотная модуляция).
м.
Задание 2. Исследование зависимости емкостного сопротивления от частоты переменного тока
1. Соберите электрическую цепь в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 11, и установите на магазине сопротивление 600 Ом.
2. Включите генератор в сеть напряжением 220 В.
|
|
|
3. Установите на выходе генератора напряжение 5-7 В и частоту 1 кГц.
3. Измерьте значения силы тока и напряжения при различных значениях частоты переменного тока, изменяя ее от 25 Гц до 1,0 кГц.
4. По результатам измерений найдите емкостное сопротивление конденсатора при различных частотах.
5. Постройте график зависимости емкостного сопротивления от частоты.
6. По измеренным значениям силы тока и напряжения при различных частотах найдите емкость конденсатора.
7. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу 1.
Таблица 1
| № |  , Гц
| UC, В | I, А | С, Ф | ХС, Ом |
Задание 3. Исследование зависимости индуктивного сопротивления от частоты переменного тока.
1. Измерьте мультиметром активное сопротивление 
катушки.
2. Соберите электрическую цепь в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 12, и установите на магазине сопротивление 600 Ом.
3. На выходе генератора включенного в сеть напряжением 220 В, установите напряжение 5-7 В и частоту 1 кГц.
4. Измерьте значения силы тока и напряжения при различных значениях частоты переменного тока, изменяя ее от 50 Гц до 1,0 кГц.
5. По измеренным значениям силы тока и напряжения на различных частотах, найдите полное сопротивление 
катушки, ее индуктивное сопротивление 
и индуктивность 
.
6. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу 2.
Таблица 2
| № | , Гц
| UL, В | I, А | L, Гн | ХL, Ом |
7. Постройте график зависимости индуктивного сопротивления катушки от частоты переменного тока.
Задание 4. Проверказакона Ома для последовательной RLC цепи переменного тока.
1. Соберите электрическую цепь из последовательно соединенных миллиамперметра переменного тока, катушки индуктивности, конденсатора емкостью С = 1,0 мкФ и магазина сопротивлений. Установите на магазине сопротивление 600 Ом
|
|
|
2. Подключите выводы цепи и милливольтметр переменного тока к звуковому генератору.
3. Измерьте значения силы тока и напряжения при различных значениях частоты переменного тока.
4. По измеренным значениям силы тока и напряжения на различных частотах, найдите экспериментальное значение полного сопротивления 
RLC цепи переменного тока.
5. Рассчитайте теоретическое значение полного сопротивления 
RLC цепи переменного тока используя значения (
), С и L, определенные в заданиях 1 и 2.
6. Выключите из цепи магазин сопротивлений и повторите измерения силы тока и напряжения при различных значениях частоты переменного тока.
7. Постройте графики зависимости силы тока в цепи от частоты при включенном и отключенном магазине сопротивлений и определите частоту, силу тока и напряжение соответствующие резонансу напряжений в обоих случаях.
8. По измеренным значениям сила тока и напряжения при резонансной частоте найдите активное сопротивление, волновое сопротивление и добротность контура с резистором и без резистора.
8. Измерьте напряжение на конденсаторе при резонансной частоте, найдите добротность контура по формуле 
и сравните с результатом, полученным в пункте 7.
9. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу 3.
Таблица 3
| № | , Гц
|  , Ом
| С, Ф | L, Гн | UL, В | I, А |  , Ом
|  , Ом
|
По результатам выполнения каждого задания запишите ответы и сформулируйте выводы.
|
|
|
