Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ

(МТУСИ)

Факультет "Сети и системные связи"

Кафедра "Теория электрических цепей"

ОТЧЕТ

по дисциплине "Теоретические основы электротехники"

на тему:

"Лабораторная работа №31"

Выполнил

Студент гр. БИН2412 ____________________ Джумъаев Ф.Н.

Проверил

Преподаватель ___________________ Овсянникова Е. А.

Дата защиты _________2025г.

Москва 2025

СОДЕРЖАНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ 2

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РАСЧЁТЫ 6

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ 10

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 расчетным путем.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЁТ

Комплексное входное сопротивление находиться косвенным методом, путем деления комплексного входного напряжение U_ВХ на комплексный входной тока I. С помощью программы Micro-Cap рассчитывается модуль и фаза входного сопротивления.

где

– комплексное входное напряжение;

– комплексный входной ток;

– комплексное напряжение на резисторе;

– мнимая единица;

– угловая частота;

f – частота;

– – комплексное напряжение на катушке;

– модуль комплексного входного сопротивления (АЧХ);

– аргумент (фаза) комплексного входного сопротивления (ФЧХ).

С другой стороны, входное сопротивление — это сопротивление со стороны входных зажимов

– резистивное входное сопротивление (рано сопротивлению резистора R1),

– реактивное входное сопротивление,

– индуктивное сопротивление катушки L₁.

– граничная частота RL-цепи.

Исследуем входные частотные характеристики RL-цепи.

Таблица 1

Предварительный расчёт									Получено экспериментально
f, кГц	f/fГР	XL, Ом	ZBX, Ом	φZ(f), град	I, мА	UR, В	UL, В	XL, Ом		ZBX, Ом	φZ(f), град	I, мА	UR, В	UL, В
2	5,65	565,2	567	80	1,74	0,174	0,9835	574,2		565,5	79,971	1,741	0,174	0,9847
4	11,3	1130,4	1132	85	0,88	0,088	0,995	1135,0		1131	84,947	0,880	0,088	0,9961
6	17	1695,6	1697	86,6	0,588	0,058	0,997	1699,0		1696	86,627	0,588	0,058	0,9982
8	22,6	2260,8	2262	87,4	0,441	0,044	0,997	2264,0		2262	87,469	0,441	0,044	0,9990
10	28,2	2826	2827	88	0,337	0,033	0,998	2829,0		2827	87,974	0,353	0,035	0,9993
12	33,9	3391,2	3392	88,3	0,175	0,017	0,999	3394,0		3393	88,312	0,294	0,029	0,9995
14	39,5	3956,4	3957	88,6	0,174	0,017	0,999	3960,0		3958	88,553	0,252	0,025	0,9996

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РАСЧЁТЫ

Графики экспериментальных расчётов представлены ниже.

Рисунок 1 – График зависимости модуля входного сопротивления RL-цепи RL - цепи от частоты

Рисунок 2 – График зависимости фазы входного сопротивления RL - цепи RL - цепи от частоты

Рисунок 3 – График зависимости модуля тока RL - цепи от частоты

Рисунок 4 – График зависимости модуля напряжения на резисторе RL - цепи от частоты

Рисунок 5 – График зависимости резистивного сопротивления RL - цепи от частоты

Рисунок 6 – График зависимости индуктивного сопротивления RL - цепи от частоты

Рисунок 7 – График зависимости модуля напряжения на катушке RL - цепи от частоты

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Какая частота называется граничной для RL-цепи?

2. Каково значение модуля входного сопротивления RL-цепи на граничной частоте?

3. Каково значение аргумента входного сопротивления RL-цепи на граничной частоте?

4. К чему стремиться модуль тока RL-цепи при увеличении частоты?

5. Чему равен модуль входного сопротивления RL-цепи при частоте равной нулю?

Ответы:

1. Частота, на которой действительная и мнимая часть комплексного входного сопротивления равны, называется граничной.

2. Модуль входного сопротивления RL-цепи на граничной частоте можно узнать с помощью формул:

Z=4241,28 Ом

3. Значение аргумента входного сопротивления RL – цепи на граничной частоте можно узнать с помощью формул:

arg(Z)=44,8

4. К чему стремится модуль тока RL – цепи при увеличении частоты можно узнать по следующим формулам:

5. Чему равен модуль входного сопротивления RL – цепи при частоте равной нулю можно узнать с помощью формул:

Если =0, то =0

Z=3000 Ом