5. Обработка результатов измерения

5.1.В соответствии с законом Ома определить сопротивления R₁, и R₂ по данным измерений табл. 1;

5.2.Рассчитать сопротивление R₃ и мощность Р₃ по данным измерений табл.2:

; P₃=U_вd I₃

5.3.Начертить схему замещения активного двухполюсника (эквивалентного генератора) рис. 4.

Рис. 4. Схема замещения активного двухполюсника.

Рассчитать входное сопротивление активного двухполюсника по данным измерений табл.1:

R_вх =R_г ; U_хх = Е_г

5.4. Начертить график зависимости мощности Р₃ от сопротивления R₃ (табл.2).

Сравнить по графику сопротивление нагрузки R₃ при макси­мальной мощности с входным сопротивлением двухполюсника. Они должны быть одинаковыми.

5.5. Вычислить ток I₃ методом эквивалентного генератора. В соответствии со схемой замещения (рис. 4):

где R₃ , получено в табл. 1.

Значение эдс эквивалентного генератора, равное напряжению холостого хода, для данного случая можно найти по методу двух узлов (рис. 3):

где g₁, и g₂ - проводимости ветвей. Внутреннее сопротивление эквивалентного генератора Rг, равное входному сопротивлению двухполюсника, найдем как экви­валентное сопротивление двух параллельных ветвей (рис. 3):

Результат расчета тока I₃ занести в табл. 1. Сравнить результаты вычисления I₃ с опытными данными того же тока при тех же условиях (табл. 1).

6. Содержание отчета

6. 1. Название и цель работы.

6. 2. Схема лабораторной установки.

6. 3. Схема замещения активного двухполюсника (рис. 4).

6. 4. Заполненные таблицы 1 и 2.

6. 5. Формульные зависимости расчетных величин.

6. 6. График зависимости Р₃ от R₃.

7. Вопросы к защите

1. Условие выделения максимальной мощности в сопротивлении нагрузки.

2. В чем состоит расчет тока в выделенной ветви методом эквивалентного генератора?

3. Начертите последовательную схему замещения активного двухполюсника.

4. Начертите вольтамперную характеристику активного двух­полюсника.

5. Что такое согласованный режим источника и его кпд в этом режиме?

Лабораторная работа n4

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ПРИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ И ПАРАЛЛЕЛЬНОМ СОЕДИНЕНИИ ИНДУКТИВНОЙ КАТУШКИ И БАТАРЕИ КОНДЕНСАТОРОВ

1.Цель работы

1. Определение параметров катушки индуктивности.

2. Исследование влияния изменения емкости на величину тока, напряжения и мощности в цепи.

3. Изучение явления резонанса напряжений.

4. Изучение явления резонанса токов.

2.Подготовка к работе

2.1.Записать название и цель работы, начертить схемы ла­бораторных установок (рис.5,6) и формы табл.1 (одна контроль­ная точка), табл.2 (восемь контрольных точек), табл.3 (три контрольных точки).

2.2.Изучить лабораторные установки и порядок выполнения работы.

2.3.Изучить условия и характерные особенности резонанса.

3.Описание лабораторных установок

3.1.Схема лабораторной установки для исследования резо­нанса напряжений (последовательное соединение катушки индуктивности и емкости) приведена на рис. 5.

Элементы лабораторной установки:

лабораторный автотрансформатор (ЛАТР), предназначенный для плавного регулирования напряжения U на входе исследуемой цепи;

измерительный комплект К-50, включающий в себя вольтметр и амперметр, измеряющие входное напряжение и входной ток, а также ваттметр, измеряющий активную мощность исследуемой цепи;

исследуемая цепь, состоящая из последовательно соеди­ненных катушки индуктивности (КИ) и батареи конденсаторов (С);

ключ К, подсоединенный к цепи параллельно батареи кон­денсаторов;

вольтметр с пределом измерения 150 В и 50 В, имеющий свободные электроды (переход с одного предела на другой осу­ществляется переключателем).

Емкость батареи конденсаторов изменяется с помощью выклю­чателей. Для каждого выключателя указано значение емкости в микрофарадах. Общее значение емкости батареи равно сумме значе­ний всех емкостей, выключатели которых приведены в правое положение.

Вольтметр со свободными электродами предназначен для из­мерения напряжения на зажимах катушки индуктивности и батареи конденсаторов методом касания.

Рис.5.Схема лабораторной установки для исследования резонанса напряжений

3.2.Схема лабораторной установки для исследования ре­зонанса токов (параллельное соединение катушки индуктивности и емкости) приведена на рис.6.

Рис.6.Схема лабораторной установки для исследования резонанса токов.

Данная лабораторная установка отличается от предыдущей только исследуемой цепью. Входящие в цепь катушка индуктивности и батарея конденсаторов соединены параллельно, и в каждую ветвь включен амперметр электромагнитной системы. В ветвь с катушкой индуктивности включен амперметр с пределом измерений 1 А, а в ветвь с батареей конденсаторов - 2-3 А.