лаба Исследование индуктивно связанных цепей - ТОЭ

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)

Кафедра ТОЭ

ОТЧЕТ

по лабораторной работе № 9

по дисциплине «Теоретические Основы Электротехники»

Тема: Исследование индуктивно связанных цепей

Студентки гр. 3352		Гареева К.Р. Жигунова О.М.
Преподаватель		Балданова Ю.А.

Санкт-Петербург

2025

Обработка результатов

1. Определим индуктивности катушек, взаимную индуктивность и коэффициент связи индуктивно-связанных параллельно соединённых катушек (при и напряжении ГС :

, , ;

Номер катушки	Наблюдают					Вычисляют
	U1 , B	U2 , B	I, мА	х, Ом	L, Гн		|xм| , Ом	|M|, Гн
1	2	1.46	17.55
2	0.69	2	8.4

, ;

, ;

, ;

, ;

2. Исследуем последовательное соединение индуктивно-связанных катушек (при и напряжении ГС ):

Включение	Наблюдают					Вычисляют
	U, B	U1 , B	U2 , B	I, мА	I, мА		U1 , B	U2 , B	Lэ , Гн
согласное	2	0,75	1,24	3,91
встречное	2	0,32	1,66	10,7

Расчёты для согласного включения катушек:

;

;

Расчёты для встречного включения катушек:

;

3. Исследуем параллельное соединение индуктивно-связанных катушек (при и напряжении ГС ):

Включение	Наблюдают		Вычисляют
	U, В	I, мА	I, мА	Lэ , Гн
согласное	1	9.26
встречное	1	25.8

Расчёты для согласного включения катушек:

Расчёты для встречного включения катушек:

4. Исследуем АЧХ функции передачи трансформатора по напряжению:

;

	Нагрузка				Нагрузка
			Опыт	Расчёт			Опыт	Расчёт
0,1	1	0,58	0,58	0,711	2.0	0,66	0,66	0,722
0,2	1,000	0,59	0,59	0,680	2.0	0,71	0,71	0,722
0,3	1,000	0,58	0,58	0,637	2.0	0,71	0,71	0,721
0,4	1,000	0,52	0,52	0,588	2.0	0,72	0,72	0,720
0,5	1,000	0,5	0,5	0,539	2.0	0,71	0,71	0,719
0,6	1,000	0,47	0,47	0,493	2.0	0,71	0,71	0,718
0,7	1,000	0,44	0,44	0,451	2.0	0,71	0,71	0,717
0,8	1,000	0,41	0,41	0,414	2.0	0,7	0,7	0,715
0,9	1,000	0,37	0,37	0,382	2.0	0,7	0,7	0,713
1	1,000	0,34	0,34	0,353	2.0	0,7	0,7	0,711
2	1,000	0,22	0,22	0,195	2.0	0,67	0,67	0,680
3	1,000	0,13	0,13	0,133	2.0	0,61	0,61	0,637
4	1,000	0,1	0,1	0,100	2.0	0,55	0,55	0,588
5	1,000	0,08	0,08	0,080	2.0	0,53	0,53	0,539
6	1,000	0,06	0,06	0,067	2.0	0,48	0,48	0,493
7	1,000	0,05	0,05	0,058	2.0	0,44	0,44	0,451
8	1,000	0,05	0,05	0,050	2.0	0,41	0,41	0,414
9	1,000	0,04	0,04	0,045	2.0	0,38	0,38	0,382
10	1,000	0,04	0,04	0,040	2.0	0,34	0,34	0,353

Построим АЧХ функции передачи трансформатора по напряжению:

Рис. 1 – АЧХ функции передачи при

Рис. 2 – АЧХ функции передачи при

Вывод

В результате выполнения лабораторной работы мы исследовали индуктивно связанные катушки, подключенные последовательно и параллельно, АЧХ функции передачи по напряжению. Теоретические расчёты примерно совпадают с экспериментальными значениями.

Ответы на контрольные вопросы

1)Как установить правильность выполнения проведенных исследований?

При определении индуктивностей катушек, взаимной индуктивности и коэффициента связи правильность исследования проверяется путем вычисления ; при исследовании последовательного соединения – с помощью уравнений Кирхгофа.

2) Как практически разметить однополярные выводы двух индуктивно-связанных катушек?

Для согласного включения ток должен быть направлен симметрично с однополярными выводами, для встречного – не симметрично.

3)При каком соотношении между параметрами катушек , , напряжение одной из них в режиме гармонических колебаний при последовательном соединении катушек и встречном включении будет отставать от тока?

В области низких частот передача сигнала ограничивается влиянием параллельного соединения парной – сопротивление индуктивности намагничивания (в реальных трансформаторах), а в области высоких частот – падением напряжения от тока нагрузки в индуктивностях рассеивания.

4)Почему АЧХ трансформатора падает в области низких и высоких частот? В какой частотной области исследуемый трансформатор приближается к идеальному? Почему на нулевой частоте сигнал через трансформатор к нагрузке не проходит?

Идеальный трансформатор производит деление напряжения и умножение тока в n раз. Таким образом исследуемый трансформатор близок к идеальному на частотах, где АЧХ приближается к прямой; , где , - напряжение и ток намагничивания; при параллельное соединение ограничивает передачу сигнала на низких частотах.

5)Чем объяснить резкое расхождение расчетных и опытных значений при ?

Резкое расхождение в опыте и расчете при объясняется тем, что при расчете мы рассматриваем идеальный трансформатор, а в реальном трансформаторе функция передачи с ограниченной полосой частот, у которой ширина определяется значениями параметров трансформатора.