схемотехника лб2
.pdfМинистерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Омский государственный технический университет»
Кафедра” Автоматизация и робототехника”
Лабораторная работа №2
По теме:”исследование RL-, RC-, RLC-цепей, сравнение экспериментальных и теоретических значений амплитуды напряжений и фазовых сдвигов напряжений.”
Вариант - 1
Выполнил: Студент группы АТП-222 Пискунов А. И. Проверил:
Асс. Кипров Р.Р.
Омск 2024
Задание:
Поочередно собрать цепи, провести анализ: отобразить графики с напряжением с источника питания и напряжением на резисторе.
Рисунок 1 - Виды цепей |
|
|
Таблица 1 - Начальные значения |
|
|
|
|
|
Вариант |
|
1 |
R, Ом |
|
100 |
L, мГн |
|
10 |
C, мкФ |
|
0.47 |
, В |
|
1 |
|
|
5 |
f, кГц |
|
|
Определить на графике, рассчитать вручную и сравнить значения амплитуды напряжения и сдвиг по фазе .
Таблица 2: Экспериментальные и теоретические значения
|
Эксперимент. значения |
Теоретические значения |
||
|
OUT, мВ |
, град. |
OUT, В |
, град. |
RL-цепь |
303.277 |
73.8 |
303.314 |
72.33 |
RC-цепь |
827.987 |
34.2 |
827.982 |
34.11 |
RLC-цепь |
375.969 |
66.6 |
376.01 |
67.91 |
Ход работы:
2
Нахождения OUT и экспериментальным путём:
Рисунок 2 - RL-цепь
Рисунок 3 - График RL-цепи
Рисунок 4 - RС-цепь
3
Рисунок 5 - График RС-цепи
Рисунок 6 - RLС-цепь
Рисунок 7 - График RLС-цепи Расчет экспериментального значения сдвига по фазе:
(рад)=2* *f *(T2-T1);
(град)= (рад)* 180 ;
4
Пример расчета экспериментального значения сдвига по фазе:
(рад)=2* *5*103*41*10-6=1.288
(град)=1.288* 180 =68.69o
Нахождения теоретических OUT и :
Теоретическое значение амплитуды определяется по формулам:
UOUT=UIN* |
|
|
|
, для − цепи |
||
|
2+(2 * )2 |
|
|
|||
UOUT=UIN* |
|
|
|
|
, для − цепи |
|
|
2+( |
2 1 |
*С |
)2 |
|
|
UOUT=UIN* |
|
|
|
|
, для − цепи |
|
2+(2 * − 2 1 *С )2
Расчёт значения амплитуды:
для − цепи
100
UOUT=1* =0.303314 В
1002+(2 *5000 *10*10−3)2
для − цепи
100
UOUT=1* =0.827982 В
1002+( 1 −6 )2
2 *5000*0.47*10
для − цепи
UOUT=1* |
2 |
100 |
−3 |
|
1 |
2 |
=0.36701 В |
|
100 +(2 *5000 *10*10 |
|
− |
) |
|
||
|
|
2 *5000*0.47*10−6 |
|
||||
5
Теоретический расчет сдвига по фазе:
(град)=arctan( 2 * ), для − цепи
1
(град)=arctan( 2 *С* ), для − цепи
(град)=arctan |
( |
2 * − |
2 1 |
*С |
, для − цепи |
|
|
|
) |
||
Расчет сдвига по фазе:
Для − цепи
−3
(град)=arctan( 2 *5000 *10*10 )=72.33o
100
Для − цепи |
|
|
|
|
|
|
|
||
(град)=arctan |
( |
|
1 |
|
|
=34.11o |
|
|
|
|
|
2 *5000*0.47*10−6*100 ) |
|
|
|
|
|||
Для − цепи |
|
−3 |
|
1 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
o |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
(град)=arctan |
( |
2 *5000 *10*10 − |
2 *5000*0.47*10−6 |
) |
=67.91 |
||||
|
100 |
|
|
|
|||||
Вывод: В этой лабораторной работе я исследовал RL-, RC-, RLC-цепи. Экспериментальным и теоретическим путём нашёл OUT и . Также сравнил полученные результаты. Из таблицы можно сделать вывод, что экспериментальные и теоретические почти равны друг другу с разницей в несколько сотых или тысячных.
6