Экспериментальное исследование
1. С-цепь
Рис. 13 Схема С-цепи
Рис. 13.1 Графики зависимости модуля и фазы сопротивления С-цепи от частоты
Вывод: при увеличении частоты модуль сопротивления С-цепи уменьшается, а фаза сопротивления остается неизменной.
Таблица 1 – Результаты эксперимента для С-цепи
По предварительному расчету |
Получено экспериментально |
|||||
f, кГц |
С, нФ |
ZC, Ом |
|Zc| , Ом |
arg(Zc) , град. |
|Zc|, Ом |
arg(Zc), град. |
1 |
38,7 |
4112 |
4112 |
-90 |
4113 |
-90 |
2 |
38,7 |
2056 |
2056 |
-90 |
2056 |
-90 |
3 |
38,7 |
1371 |
1371 |
-90 |
1371 |
-90 |
4 |
38,7 |
1028 |
1028 |
-90 |
1028 |
-90 |
5 |
38,7 |
823 |
823 |
-90 |
822,5 |
-90 |
2. Сопротивление в RC-цепи
Рис. 14 Схема RC-цепи
Рис. 14.1 Графики зависимости модуля и фазы сопротивления RС-цепи от частоты
Вывод: при увеличении частоты модуль сопротивления RC-цепи уменьшается, а фаза сопротивления увеличивается.
Таблица 2 – Результаты эксперимента для сопротивления в RC-цепи
По предварительному расчету |
Получено экспериментально |
|||||||
f, кГц |
С, нФ |
R, Ом |
ZRC, Ом |
|Zc| , Ом |
arg(|Zc|), град. |
|Zc|, Ом |
arg(|Zc|), град. |
|
1 |
38,7 |
3021 |
5103 |
5103 |
-53,7 |
5103 |
-53,7 |
|
2 |
38,7 |
3021 |
3654 |
3654 |
-34,2 |
3654 |
-34,2 |
|
3 |
38,7 |
3021 |
3317 |
3317 |
-24,4 |
3317 |
-24,4 |
|
4 |
38,7 |
3021 |
3191 |
3191 |
-18,8 |
3191 |
-18,8 |
|
5 |
38,7 |
3021 |
3131 |
3131 |
-15,2 |
3131 |
-15,2 |
|
3. Напряжение в RC-цепи
Рис. 15 Графики зависимости модуля и фазы напряжения RС-цепи от частоты
Вывод: при увеличении частоты модуль и фаза напряжения RC-цепи уменьшаются.
Таблица 3 – Результаты эксперимента для напряжения в RC-цепи
По предварительному расчету |
Получено экспериментально |
|||||||
f, кГц |
С, нФ |
R, Ом |
U1, B |
U2, B |
ф, град. |
U2, B |
U2, B |
ф, град. |
1 |
38,7 |
3021 |
0,707 |
0,8 |
-36,3 |
0,8е-36,3j |
0,8 |
-36,3 |
2 |
38,7 |
3021 |
0,707 |
0,56 |
-55,7 |
0,56е-55,7j |
0,56 |
-55,76 |
3 |
38,7 |
3021 |
0,707 |
0,41 |
-65,6 |
0,41е-65,6j |
0,41 |
-65,56 |
4 |
38,7 |
3021 |
0,707 |
0,32 |
-71,2 |
0,32е-71,2j |
0,32 |
-71,2 |
5 |
38,7 |
3021 |
0,707 |
0,26 |
-74,8 |
0,26е-74,8j |
0,26 |
-74,77 |
4. L-цепь
Рис. 16 Схема L-цепи
Рис. 16.1 Графики зависимости модуля и фазы комплексного сопротивления L-цепи от частоты
Вывод: при увеличении частоты модуль комплексного сопротивления L-цепи увеличивается, а фаза остается неизменной.
Таблица 4 – Результаты эксперимента для L-цепи
По предварительному расчету |
Получено экспериментально |
|||||
f, кГц |
L, мГн |
ZL, Ом |
|ZL|, Ом |
arg(ZL), град. |
|ZL|, Ом |
arg(ZL), град. |
1 |
31 |
194,78j |
194,78 |
90 |
194,78 |
90 |
2 |
31 |
389,56j |
389,56 |
90 |
389,56 |
90 |
3 |
31 |
584,37j |
584,37 |
90 |
584,37 |
90 |
4 |
31 |
779,11j |
779,11 |
90 |
779,12 |
90 |
5 |
31 |
973,89j |
973,89 |
90 |
973,89 |
90 |
5. Сопротивление в RL-цепи
Рис. 17 Схема RL-цепи
Рис. 17.1 Графики зависимости модуля и фазы комплексного сопротивления RL-цепи от частоты
Вывод: при увеличении частоты модуль и фаза комплексного сопротивления RL-цепи увеличиваются.
Таблица 5 – Результаты эксперимента для сопротивления в RL-цепи
По предварительному расчету |
Получено экспериментально |
|||||||
f, кГц |
L, мГн |
R, Ом |
ZRL, Ом |
|ZRL|, Ом |
arg(ZRL), град. |
|ZRL|, Ом |
arg(ZRL), град. |
|
1 |
31 |
3021 |
3027е3,69j |
3027 |
3,69 |
3027 |
3,69 |
|
2 |
31 |
3021 |
3046е7,35j |
3046 |
7,35 |
3046 |
7,35 |
|
3 |
31 |
3021 |
3077е10,95j |
3077 |
10,95 |
3077 |
10,95 |
|
4 |
31 |
3021 |
3120е14,46j |
3120 |
14,46 |
3120 |
14,46 |
|
5 |
31 |
3021 |
3174е17,87j |
3174 |
17,87 |
3174 |
17,87 |
|
6. Напряжение в RL-цепи
Рис. 18 Графики зависимости модуля и фазы комплексного напряжения
RL-цепи от частоты
Вывод: при увеличении частоты модуль комплексного напряжения RL-цепи увеличивается, а фаза уменьшается.
Таблица 6 – Результаты эксперимента для напряжения в RL-цепи
По предварительному расчету |
Получено экспериментально |
|||||||
f, кГц |
L, мГн |
R, Ом |
U1, B |
U2, B |
ф, град. |
U2, B |
U2, B |
ф, град. |
1 |
31 |
3021 |
0,707 |
0,064 |
86,31 |
0,064e86,31j |
0,064 |
86,31 |
2 |
31 |
3021 |
0,707 |
0,128 |
82,65 |
0,128e82,65j |
0,127 |
82,65 |
3 |
31 |
3021 |
0,707 |
0,19 |
79,05 |
0,19e79,05j |
0,19 |
79,05 |
4 |
31 |
3021 |
0,707 |
0,25 |
75,54 |
0,25e75,54j |
0,25 |
75,54 |
5 |
31 |
3021 |
0,707 |
0,307 |
72,13 |
0,307e72,13j |
0,307 |
72,13 |
Общий вывод: данные и графики, полученные в результате машинного эксперимента в программе Micro-Cap, полностью совпадают с данными и графиками, полученными в результате предварительного расчёта.