ЭЛ31
.docxМинистерство цифрового развития и массовых коммуникаций Российской Федерации ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский технический университет связи и информатики» (МТУСИ)
Кафедра теории электрических цепей
Лабораторная работа №31
«Исследование входных частотных характеристик в RL-цепи»
По Дисциплине
«Электротехника»
Выполнил: студент группы БСТ2201
Москва 2023г
Цель работы:
С помощью программы Micro-Cap исследовать входные амплитудно-частотные(АЧХ) и фазочастотные (ФЧХ) характеристики RL-цепи. Сравнить АЧХ и ФЧХ, полученные с помощью программы Micro-Cap, с аналогичными характеристиками, полученными расчётным путём.
Выполнение работы
Рис.1 Схема с источником синусоидального напряжения, резистором и катушкой.
Таблица-1. Получено экспериментально
|
|
|
Получено экспериментально |
|
|
|
F, кГц |
,Ом |
,Ом |
,Град |
I,мА |
,В |
|
2 |
565,5 |
578 |
77,6 |
17,2 |
0.214 |
124 |
4 |
1131 |
1138 |
83,7 |
8,7 |
0.108 |
124 |
6 |
1696 |
1701 |
85,8 |
5,8 |
0.0728 |
124 |
8 |
2262 |
2356 |
86,8 |
4,41 |
0.0547 |
124 |
10 |
2827 |
2830 |
87,4 |
3,5 |
0.0438 |
124 |
12 |
3393 |
3395 |
87,9 |
2,9 |
0.0365 |
124 |
14 |
3958 |
3960 |
88,2 |
2,5 |
0.0313 |
124 |
Рис 1. Зависимость модуля входного сопротивления от частоты.
Рис2. Построение зависимости фазы входного сопротивление от частоты.
Рис3. Построение зависимости модуля тока от частоты.
Рис 4. Построение зависимости модуля напряжения на резисторе от частоты
Р ис 5. Построение зависимости резистивного сопротивления от частоты
Рис 6. Построение зависимости индуктивного сопротивления от частоты
Таблица-2. По предварительному расчету.
|
|
|
|
По предварительному расчету |
|
|
|
F, кГц |
|
,Ом |
,Ом |
,Град |
I,мА |
,В |
|
2 |
4.56 |
565 |
579 |
77,6 |
17,2 |
0,214 |
124 |
4 |
9.12 |
1131 |
1138 |
83,7 |
8,78 |
0,108 |
124 |
6 |
13.68 |
1696 |
1700 |
85,8 |
5,87 |
0,072 |
124 |
8 |
18.24 |
2262 |
2265 |
86,6 |
4,41 |
0,054 |
124 |
10 |
22.80 |
2827 |
2830 |
87,4 |
3,53 |
0,043 |
124 |
12 |
27.36 |
3392 |
3395 |
87,9 |
2.94 |
0,036 |
124 |
14 |
31.92 |
3958 |
3960 |
88,2 |
2.25 |
0,031 |
124 |
Рисунок 7. модуль входного сопротивления.
Рисунок 8. График модуля входного сопротивления.
Рисунок 9. Значения индуктивного сопротивления.
Рисунок 10. График значения индуктивного сопротивления.
Рисунок 11. Отношения f/fгр для RL цепи.
Рисунок 12. График отношения f/fгр для RL цепи.
Рисунок 13. Аргумент входного сопротивления.
Рисунок 14. График аргумент входного сопротивления.
Рисунок 15. Модули тока в цепи.
Рисунок 16. График модулей тока в цепи.
Рисунок 17. Падение напряжения на резисторе.
Рисунок 18. График падения напряжения на резисторе.
Рисунок 19. Модули напряжения на катушке.
Рисунок 20. График модуля напряжения на катушке.
Ответы на вопросы.
Какая частота называется граничной для RL-цепи?
Частота, на которой действительная и мнимая часть комплексного входного сопротивления равны, называется граничной.
Каково значение модуля входного сопротивления RL-цепи на граничной частоте?
Каково значение аргумента входного сопротивления RL-цепи на граничной частоте?
К чему стремится модуль тока RL-цепи при увеличении частоты?
Модуль тока стремится к нулю
Чему равен модуль входного сопротивления RL-цепи при частоте, равной нулю?
Равен R.
Вывод
С помощью программы Micro-Cap мы исследовали входные амплитудно-частотные(АЧХ) и фазочастотные (ФЧХ) характеристики RL-цепи. Сравнили АЧХ и ФЧХ, полученные с помощью программы Micro-Cap, с аналогичными характеристиками, полученными расчётным путём.