Протокол измерений к лабораторной работе № 12

«Разряд конденсатора С на цепь R-L»

Схема исследуемой цепи представлена на рис. 1П.

Рис. 1П

Входное напряжение: U_m = В, f = 50 Гц.

Параметры элементов: С =_____мкФ; L =_____мГн; R _к=_____Ом.

Критическое сопротивление =____________Ом.

Для процесса разряда конденсатора через катушку индуктивности получено:

 

Апериодический разряд

Сопротивления R =___ Ом,

R + R_к =_____________Ом.

Расчет корней характеристического уравнения:

___________с^-1;

___________с^-1;

___________с^-1;

 

_________________с^-1;

_________________с^-1.

 

 

Колебательный разряд

Сопротивления R =___ Ом,

R + R_к =_____________Ом.

Расчет корней характеристического уравнения:

___________с^-1;

___________с^-1;

___________с^-1;

 

_________________с^-1;

_________________с^-1.

Работу проверил: ____________________________

Работу проверил:_____________________________

3. Содержание отчета

1. Нарисовать схему исследуемой цепи. Перенести данные из протокола.

2.Рассчитать переходный процесс при апериодическом и колебательном разряде конденсатора классическим методом.

3. Построить графики напряжений на конденсаторе и на шунте и сравнить их с зависимостями, полученными экспериментально.

Лабораторная работа № 13

Экспериментальное определение А-параметров четырехполюсника

Целью работы является экспериментальное определение А параметров четырехполюсника в установившемся режиме синусоидальных токов и напряжений; определение параметров схемы замещения четырехполюсника.

Общие сведения

Четырехполюсником называется электрическая цепь, в которой выделены два входных и два выходных зажима (порта). Направления токов и напряжений на входе U1,I1 и на выходе U₂,I₂ указаны на рис. 13.1.

Рис. 13.1

Уравнения пассивного четырехполюсника в форме А имеют вид:

Выполняется равенство

Достоинством представления уравнений четырехполюсника в форме А является простота определения его параметров опытным путем. Достаточно провести опыты, в которых измеряемые напряжения и токи относятся к одной паре зажимов. И опытах холостого хода и короткого замыкания при питании со стороны зажимов 1-1’ измеряются действующие значения напряжения, тока и угол сдвига фаз между ними. Комплексные сопротивления рассчитываются по выражениям:

В этих выражениях индекс 1X относится к величинам опыта холостого хода, а 1К- короткого замыкания.

При обратном включении четырехполюсника (напряжение и₁ на зажимах

2-2') определяются комплексные сопротивления:

Параметры А четырехполюсника находятся по выражениям:

Пассивный четырехполюсник можно заменить эквивалентной схемой шмещения, содержащей три комплексных сопротивления. На рис. 13.2 приведена Т -образная схема замещения.

Рис. 13.2

Сопротивления схемы замещения выражаются через А параметры четырехполюсника:

Схема замещения обычно не реализуется физическими элементами, а используется как расчетная.

Содержание и порядок выполнения работы

В лабораторной работе источником синусоидального напряжения является модуль ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР. Рекомендуемое значение частоты 100...300 Гц. Измерения выполняются компьютерным измерительным комплексом (смотри п 1.4 введения). Ввод данных в компьютер выполняет блок ВВОД-ВЫВОД. Вход 1 и Вход 5 при их совместном использовании измеряют угол сдвига фаз φ между мгновенными значениями синусоидальных напряжения и и тока i. При емкостном характере цепи в окне φ на экране мониторапоявляется величина угла 0...-90⁰. Четырехполюсник собирают из элементов блоков МОДУЛЬ РЕЗИСТОРОВ и МОДУЛЬ РЕАКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ. Рекомендуемые значения: сопротивления R₁ =47 или 68 Ом; R₂=47, 68 или 100 Ом; индуктивность L =30, 40, 50 или 60 мГн; конденсатор емкостью С = 10 мкФ. Рекомендуемое сопротивление нагрузки R_H=47, 68 или 100 Ом.

· Собрать электрическую цепь по схеме, показанной на рис. 1П протокола.

· Проверить собранную электрическую цепь в присутствии преподавателя.

· Установить заданные преподавателем величины R, L, С в блоках МОДУЛЬ РЕЗИСТОРОВ и МОДУЛЬ РЕАКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.

Запустить информационно-измерительный комплекс DeltaProfl. Для этого:

· Включить компьютер, дождаться окончания загрузки Windows;

· Запустить программу DeltaProfl. Появится окно программы.

· Выбрать работу «Работа №13 - Экспериментальное определение А- параметров четырехполюсника» 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.

· Включить автоматический выключатель QF блока МОДУЛЬ ПИТАНИЯ и тумблеры Сеть модулей ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР и ВВОД-ВЫВОД.

· Настроить генератор на синусоидальное напряжение заданной преподавателем частоты f и напряжения U₁ = 5-7 В. Записать данные в протокол.

· Выполнить опыты прямого холостого хода и короткого замыкания. Опытные данные занести в табл. 1П протокола измерений.

· Подключить к выходу 2-2' четырехполюсника сопротивление R _H= 47, 68 или 100 Ом. Выполнить измерения напряжения и тока на входе четырехполюсника и напряжения на выходе. Измеренные значения занести в табл. 1П.

· Поменять местами входные 1-1'и выходные 2-2' зажимы. Выполнить опыты обратного холостого хода и короткого замыкания. 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 блока МОДУЛЬ ПИТАНИЯ.

Окончить работу программы DeltaProfi. Для этого:

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

· Закрыть программу.