Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Обработка результатов измерений




Опыт 1

1. По результатам опыта постройте две векторные диаграммы в одной системе координат. Для этого достаточно построить треугольник по трём сторонам с помощью циркуля и линейки. Начальную фазу гармонической ЭДС генератора положите равной нулю. На диаграммы нанесите векторы токов. Значение тока в цепи найдите по закону Ома (применяя его для резистора R).

2. Объясните различие диаграмм. По диаграммам определите значения коэффициента мощности. Вычислите значения активной, реактивной и полной мощностей цепи.

3. Вычислите значение ёмкости С конденсатора, используя выражение для емкостного сопротивления и результаты измерений в опыте 1б, и сравните полученное значение с номинальным, указанным на корпусе конденсатора.

Опыт 2

4. По результатам измерений в опыте 2 построить графики зависимостей K C(f)= U C(f)/ E и K R(f)= U R(f)/ E (амплитудо-частотная характеристика, или АЧХ).

5. Для значения частоты f 1 = 1/(2∙π∙R∙C) вычислить теоретические значения K (f 1). Результаты вычислений нанести на графики, построенные в п.4.

6. Для частоты f 1 построить векторную диаграмму, используя графики АЧХ. Объяснить её отличия от диаграмм, построенных в п.1.

Контрольные вопросы

1. Объясните, почему и насколько напряжение на резисторе опережает по фазе напряжение на конденсаторе последовательной RC – цепи.

2. Объясните, почему при увеличении частоты ток в RC - цепи увеличивается, а напряжение на конденсаторе - уменьшается.

3. Объясните, почему на частоте f 1 = 1/(2∙π∙R∙C) напряжения на элементах RC - цепи равны по модулю.

4. Обоснуйте величину разности начальных фаз тока и напряжения для идеального конденсатора.

5. Поясните суть построения векторной диаграммы RC - цепи по показаниям вольтметра.

6. Поясните, как экспериментально оценить разность начальных фаз между током в RC - цепи и ЭДС без применения осциллографа или фазометра.

7. Дайте определение понятия коэффициента мощности. Приведите соотношения для определения активной, реактивной и полной мощностей комплексной нагрузки.

 

Лабораторная работа N 5

«Изучение RL -цепи под действием источника
гармонического напряжения»

Цель работы:

· изучение цепей гармонического тока, содержащих реактивные элементы;

· приобретение навыков анализа RL – цепи с помощью электронного осциллографа и вольтметра;

· знакомство с векторными диаграммами и частотными характеристиками RL – цепи.

 

Схема цепи изображена на рис. 8. Цепь состоит из соединённых последовательно резистора R и катушки индуктивности L, которые подключены к источнику гармонической ЭДС, имеющей вид:

 

Рис. 8. Схема цепи

Под воздействием этой ЭДС в цепи протекает гармонический ток. Напряжение uL(t) на идеальной индуктивности при любом значении частоты ω опережает по фазе ток iL(t) на 90˚, так как эти величины связаны между собой известным соотношением:

Цепи, содержащие индуктивность, находят широкое применение в электротехнических и электронных устройствах (обмотки электрических машин, дроссели, трансформаторы, корректирующие цепи, различные фильтры и многие другие).

Программа

Работа состоит из двух опытов. В первом из них Вы оцените влияние резистора на распределение напряжений в цепи; научитесь строить векторные диаграммы по показаниям вольтметра. Во втором опыте Вы познакомитесь с частотными характеристиками RL - цепи.

Опыт 1

Порядок выполнения работы

1. Собрать цепь, изображённую на рис. 8. Номинальные параметры резистора R и катушки индуктивности L выбираются в соответствии с таблицей 8. Сопротивление резистора R измерить мультиметром до установки его в наборную панель. В качестве источника колебаний использовать генератор гармонического напряжения из лабораторного блока.


Таблица 8

подгруппа/ бригада Em В f Гц L мГн R, кОм
Опыт 1а Опыт 1б
1 / 1 6,0     0,22 1,0
1 / 2 10,0     1,00 4,7
1 / 3 8,0     0,33 2,2
1 / 4 10,0     0,68 2,2
2 / 1 6,0     0,47 2,2
2 / 2 8,0     0,47 2,2
2 / 3 6,0     0,68 4,7
2 / 4 10,0     0,33 2,2

 

2. Подключить генератор к цепи и установить заданные амплитуду ЭДС E m частоту f и (табл. 8), вращая ручки "Амплитуда" и "Частота". Переключатель режима работы должен стоять в положении " ~ " (синусоидальная форма напряжения). Амплитуду ЭДС E m контролировать по осциллографу или вольтметру, частоту – по встроенному в генератор частотомеру.

3. Подключить электронный осциллограф GOS -620 к резистору и катушке индуктивности
в строгом соответствии со схемой (см. рис. 8).

4. Пригласить преподавателя для проверки цепи и уточнения задания.

5. Определить по осциллографу разность начальных фаз наблюдаемых напряжений. Не забывайте, что по второму каналу осциллограф воспроизводит напряжение на катушке индуктивности со знаком " " (см. рис. 8). Поэтому для упрощения измерений следует нажать кнопку " Inv " (инверсия, или дополнительный фазовый сдвиг на π) на панели второго канала, что приведёт к повторной инверсии сигнала. Осциллограммы зарисовать или сфотографировать.

6. На электронном вольтметре установить переключатели пределов измерений обоих каналов в положение "30 В" и подключить оба канала вольтметра к резистору и катушке (см. рис. 8). Измерить напряжения на резисторе и катушке, результаты занести в протокол. Пределы измерений по каждому каналу следует выбирать такие, чтобы отклонение стрелки было не менее трети всей шкалы.

7. Установить резистор R с номинальным значением, указанным в столбце "Опыт 1б" табл. 8. Сопротивление резистора R измерить мультиметром до установки его в наборную панель. Повторить измерения напряжений на элементах и разности фаз (аналогично п.п. 5 и 6).

8. Проверить результаты измерений ЭДС и напряжений на элементах цепи (по п.п. 6 и 7), используя второе правило Кирхгофа (для действующих, или средних квадратических значений).

Опыт 2

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...