Лабораторная работа №4 Исследование реактивных двухполюсников ТЭЦ

Лр № 4 по курсу «Теория электрических цепей»

Вариант 01

Вариант 04

Вариант 05

Исследование зависимости входного сопротивления реактивного двухполюсника от частоты.

2. Подготовка к выполнению работы

При подготовке к работе необходимо изучить теорию реактивных двухполюсников, методы их анализа и синтеза (параграфы 4.5 и 16.6 электронного учебника).

3. Экспериментальная часть

3.1. Собрать схему реактивного двухполюсника (рисунок 4.1, а), изображенного по 1-й форме Фостера. В программе ElectronicsWorkbench 512 схема имеет вид, приведенный на рисунке 4.2,б. Установить E= 1 В, f  = 1кГц, R₀ = 10 кОм, L₁ = L₂ = 1 мГн, C₁ = 63,536 нФ, С₂ = 15,831 нФ, С = (100+Nx5) нФ, где N- номер варианта (последняя цифра пароля).

Рисунок 4.1

Рисунок 4.2 а

Рисунок  4.2 б

3.2.   Подключить прибор BodePlotter (измеритель коэффициента передачи Н по напряжению от частоты) следующим образом:

Гнезда IN – к резистору R₀ (для измерения Uo), гнезда OUT –  к входу реактивного двухполюсника – точки 1- 1’ (для измерения U_вх). Установить следующие настройки прибора:

• Линейный масштаб LINпо вертикали и горизонтали;
• По вертикали масштаб шкалы 0 –1;
• По горизонтали масштаб шкалы 0,1  мГц – 80 кГц

В этом случае на экране прибора будет отображаться частотная характеристика H(f)=U_вх(f)/U₀(f), которая пропорциональна входному сопротивлению двухполюсника.

Входное сопротивление при этом определяется косвенным методом по формуле:

3.3.   В диапазоне частот 0,1 мГц – 80 кГц на частотах резонансов и по одной частоте между резонансами измерить и записать в таблицу 4.1 значения Н. Рассчитать по формуле  (Ом) входное сопротивление Zвх реактивного двухполюсника и также записать в таблицу 4.1

Таблица 4.1

3.4.   Определить параметры элементов обратного двухполюсника (рисунки 4.1, б и 4.2, б) по формулам:

Собрать схему обратного двухполюсника (рисунки 4.1, б и 4.2, б), подключить прибор Bodeplotter и произвести измерения согласно п.п. 3.2, 3.3. Данные измерений и расчетов записать в таблицу аналогичную таблице 4.1.

3.5.   По результатам расчета Z_вх (f) построить в масштабе графики зависимости модуля входного сопротивления исходного и обратного реактивных двухполюсников от частоты и указать на них частоты резонансов напряжений и токов.

4. Требования к отчету

Отчет по работе должен содержать:

—         Схемы эксперимента с указанием элементов и их величин;

—         Таблицу 4.1 (для исходного двухполюсника) и аналогичную ей (для обратного двухполюсника) измеренных и рассчитанных величин;

—         Два графика зависимости Z_вх (f) – исходного и обратного двухполюсников, построенные в масштабе и с учетом знака реактивности;

—         Выражение , записанное через резонансные частоты.

—         Выводы по работе.