ярославцев тпу / лабы / ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТ 1 ЦЕПИ

Министерство науки и образования Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего

образования «Национальный исследовательский Томский политехнический Университет»

Инженерная школа неразрушающего контроля и безопасности 11.03.04 «Электроника и наноэлектроника»

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

«ОСВОЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ»

Вариант 3

По дисциплине:

Электрические цепи

Исполнитель:

Руководитель:

Томск-2026

ЦЕЛЬ РАБОТЫ.

Ознакомиться с принципом действия, основными параметрами и характеристиками лабораторного оборудования, используемого в учебном процессе; приобрести устойчивые навыки практической работы с контрольно-

измерительной аппаратурой.

ПРОГРАММА РАБОТЫ.

1. Используя соответствующие режимы работы цифрового вольтметра, было измерено сопротивления трёх резисторов и конденсаторов,

выданных преподавателем.

Таблица 1 - Результаты измерений резисторов

Рассчитаем абсолютную и относительную погрешности измерений для

резисторов и конденсаторов:

Абсолютная погрешность:

Резисторы:

∆ 1 = | 1 ном − 1 изм | = |0,91 − 0,92| = 0.01 кОм

∆ 2 = | 2 ном − 2 изм | = |33 − 32,916| = 0,084 кОм

∆ 3 = | 3 ном − 3 изм | = |15 − 15,35| = 0,35 кОм

Конденсаторы:

∆С1 = |С1 ном − С1 изм | = |47 − 47,3| = 0.3 нФ

∆С2 = |С2 ном − С2 изм | = |10 − 9,96| = 0.04 нФ

∆С3 = |С3 ном − С3 изм | = |18 − 17,79| = 0.21 нФ

Относительная погрешность:

Таблица 2 – Результаты измерения напряжений.

Расчет погрешностей:

Осциллограф:

Абсолютная погрешность:

∆ 1 = |12.6 − 12.55| = 0.05 В ∆ 2 = | − 12.6 + 12.55| = 0.05 В ∆1 = |25.2 − 25 | = 0.2 В ∆2= | − 25.2 + 25 | = 0.2 В

Относительная погрешность

0.051 = 12.6 100% = 0.397%

0.052 = 12.6 100% = 0.397%

0.021 = 25.2 100% = 0.8%

0.022 = 25.2 100% = 0.8%

Вольтметр:

Абсолютная погрешность:

∆ 1 = |12.6059 − 12.6| = 0.0059 В ∆ 2 = | − 12.6 + 12.5822| = 0.0178 В ∆3 = |25.185 − 25.5 | = 0.015 В ∆4= | − 25.2 + 25 | = 0.2 В

Относительная погрешность

0.0153 = 25.2 100% = 0.397%

0.0154 = 25.2 100% = 0.595%

Исходя из результатов измерения, полученных с помощью осциллографа OWON SDS-1022 и вольтметра АКИП-2101, можно сделать вывод о том, что вольтметр имеет более высокую точность, чем осциллограф.

Подтверждение исходит из результатов расчёта погрешности. Очевидно, что при измерении напряжения следует использовать вольтметр.

3.Используя модули с резистором и конденсатором по варианту 3

(R = 10 кОм; С =18 нФ), была собрана на монтажной плате фазосдвигающая

RC-цепь с резистором на входе (рис. 1), обеспечивающая заданный фазовый сдвиг между входным и выходным гармоническими напряжениями. Была рассчитана частота входного сигнала, при которой обеспечивалась требуемое значение φKu = -35°. Пользуясь органами управления, было установлено на первом выходе генератора Г3-109 напряжение U= 5В с частотой = 619.4334 Гц . Было подано напряжение на вход исследуемой цепи.

Подключив осциллограф (I канал – ко входу, а II канал – к выходу цепи), были

зарисованы сфазированные диаграммы. Рассчитана KU = 0,819015. Рассчитан модуль входного сопротивления цепи вх = 17.428 кОм.

Рис 1 – Схема RC-цепь с резистором на входе.

Проверка резистора и конденсатора на допустимую погрешность:

Погрешность выданных компонентов удовлетворяют допустимым

погрешностям.

Расчет параметров:

1 = 10 103 √1 + (2 619.4334 18 10−5)2 = 17.428 кОм

Абсолютная погрешность

∆ вх = |Iвх теор − вх изм | = |0.287 − 0.291| = 0.004 мА

Сфазированные диаграммы

Измерение входного сигнала и выходного сигнала:

Осциллограф: