2.2.5. Содержание отчета

1. Титульный лист.

2. Цель и краткое содержание работы.

3. Принципиальная схема исследуемой цепи.

4. Таблицы с данными измерений и расчетов.

5. Расчеты параметров двухполюсников.

6. Векторные диаграммы токов и напряжений для каждого двухполюсника.

7. Ответы на контрольные вопросы.

2.2.6. Контрольные вопросы

1. Каковы основные характеристики синусоидальных токов и напряжений? Укажите их условные обозначения и единицы измерения.

2. Что такое сдвиг по фазе между током и напряжением, чем он обусловлен у индуктивности и емкости и почему он отсутствует у сопротивления?

3. В чем смысл и преимущество замены синусоидальных функций комплексными числами и соответствующими векторами на комплексной плоскости?

4. Как аналитически выражаются векторы на комплексной плоскости с помощью комплексных чисел в показательной и алгебраической форме?

2.3. Лабораторная работа №4

Исследование двухэлементных двухполюсников на переменном токе

2.3.1. Цель и краткое содержание работы

Целью работы является изучение особенностей процессов и методов анализа двухполюсников с двумя элементами в цепях гармонического тока.

Экспериментальное исследование заключается в сборке схемы в соответствии с опытами по программе работы, в измерении напряжений, токов и мощности на участках электрической цепи.

Расчеты с использованием экспериментальных данных проводятся с целью выявления и проверки основных закономерностей двухэлементных двухполюсников (R, L) и (R, C) в цепях гармонического тока.

Обязательные теоретические сведения, необходимые для выполнения работы, изложены в следующих разделах пособия:

2.1.1. Основные понятия и определения;

2.1.2. Основы метода комплексных амплитуд;

2.1.3. Комплексное представление элементов электрической цепи;

2.1.4. Расчет цепей гармонического тока;

2.1.5. Мощность в цепи гармонического тока.

При необходимости следует воспользоваться конспектами лекций по соответствующим разделам курса и учебными пособиями.

В настоящей работе студенты на основании опытных данных производят расчет параметров двухэлементных двухполюсников, строят векторные диаграммы.

2.3.2. Описание лабораторного стенда

Данная лабораторная работа выполняется на том же стенде и с тем же составом элементов и измерительных приборов, что и лабораторная работа №3. Поэтому для ознакомления с лабораторным стендом следует обратиться к разделу 2.2.2.

2.3.3. Порядок выполнения измерений

В настоящей работе исследуются двухэлементные двухполюсники, в которых соединение элементов между собой осуществляется по последовательной и параллельной схемам. Поэтому для каждого опыта собирается своя схема.

1. Собрать схему с последовательным соединением элементов (рис. 2.19).

Так как в данной работе исследуются двухэлементные (R, L) и (R, C) двухполюсники, то в схеме для исключения из цепи индуктивности (L2) или емкости (C1) используют перемычки, замыкающие их накоротко (например, на рис. 2.19 исследуется двухполюсник (R, C), а индуктивность закорочена и в работе схемы не участвует).

Рис. 2.19. Схема цепи при последовательном

соединении элементов

Напряжение на входе цепи устанавливается галетными переключателями Г1 и Г2 (переключатели на панели рис.2.15). Величина емкости C1=16 мкФ.

Примечание: Напряжение источника не должно превышать 60 В.

2. Подать питание на схему, замкнув тумблер S7. Измерить напряжение, ток и активную мощность в цепи поочередно для (R, L) и (R, C) двухполюсников. Напряжения на элементах схемы измеряются мультиметром, выдаваемым преподавателем. Данные измерений занести в табл. 2.5.

Данные измерений в последовательных схемах Таблица 2.5

Двух- полюс- ник	I			P			U			UR	UX
	дел.	А/дел	А	дел.	Вт/дел	Вт	дел.	В/дел	В	В	В
R,C
R,L

Примечание: Для исключения ошибок при измерениях следует показания приборов записывать в делениях (дел.), предварительно рассчитав и записав цену деления (например, А/дел.) в соответствующую графу таблицы, после чего записать значение измеряемой величины.

3. . Собрать схему с параллельным соединением элементов (рис. 2.20).

Рис.2.20. Схема цепи при параллельном

соединении элементов R, C.

Напряжение на входе цепи устанавливается галетными переключателями Г1 и Г2 (переключатели на панели рис. 2.15). Величина емкости C1=16 мкФ.

Примечание: Напряжение источника не должно превышать 60 В.

4. Подать питание на схему, замкнув тумблер S7. Измерить напряжение, ток и активную мощность в цепи. Записать данные измерений в табл. 2.6. Для измерения тока в активном сопротивлении и емкости следует поочередно разомкнуть перемычки П1 и П2 и записать в каждом случае показания амперметра А6. Тогда при разомкнутой перемычке П1 амперметр покажет ток в емкости, а при разомкнутой перемычке П2 - ток в активном сопротивлении. Показания амперметров записать в табл. 2.6.

Данные измерений в параллельных схемах Таблица 2.6

Двух- полюс- ник

U

P

I

IR

IX

дел.

В/дел

В

дел.

Вт/дел

Вт

Дел.

А/дел

А

дел.

А

дел.

А

R,C

R,L

5. В схеме рис. 2.20 отключить емкость C1 и включить индуктивность L2.

6. Подать питание на схему, замкнув тумблер S7. Произвести измерения согласно п.4. Данные измерений записать в табл. 2.6.