Лабораторные работы / ТОЭ9
.docxМИНОБРНАУКИ 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. 4204 _________________ Мирошникова Д.М.
_________________ Тихомирова А.С.
Преподаватель _________________ Алышев Д.Е.
Санкт-Петербург
2026
Цель работы: экспериментальное определение параметров двух индуктивно связанных катушек и проверка основных соотношений индуктивно связанных цепей при различных соединениях катушек.
Основные формулы:
В выражениях (9.4), (9.5) M > 0 при согласном M < 0 и при встречном включениях катушек
Обработка результатов.
9.1. Определение индуктивностей катушек, взаимной индуктивности и коэффициента связи.
Рассчитаем
реактивное сопротивление и индуктивности
по формулам, заданным ранее, и сведем
результаты в таблицу. Учтем так же, что
,
а f=1кГц.
Таблица 1.
Номер катушки |
Наблюдают |
Вычисляют |
|||||
U1, В |
U2 , В |
I, мА |
x, Ом |
L, Гн |
|xM| , Ом |
|M| , Гн |
|
1 |
2,00 |
1,36 |
14,25 |
140,35 |
0,022 |
95,44 |
0,015 |
2 |
0,77 |
2,00 |
8,2 |
243,9 |
0,039 |
93,9 |
0,0145 |
Для дальнейших расчётов найдем:
=
0,015
Гн
9.2. Исследование последовательного соединения индуктивно связанных катушек
Произведем расчеты по формулам, полученным из ранее указанных соотношений:
Данные сведем в таблицу.
Таблица 2.
Включение |
Наблюдают |
Вычисляют |
||||||
U, В |
U1, В |
U2 , В |
I, мА |
I, мА |
U1, В |
U2 , В |
Lэ , Гн |
|
Согласное |
2,00 |
0,68 |
1,3 |
3,1 |
3,5 |
0,81 |
1,19 |
0,091 |
Встречное |
2,00 |
0,28 |
1,6 |
8,2 |
10,3 |
0,45 |
1,55 |
0,031 |
9.3. Исследование параллельного соединения индуктивно связанных катушек.
Рассчитаем, согласно заданным формулам, эквивалентную индуктивность и ток, полученные данные сведем в таблицу.\
Таблица 3.
Включение |
Наблюдают |
Вычисляют |
||
U, В |
I, мА |
I, мА |
Lэ , Гн |
|
Согласное |
0,93 |
6,2 |
21,3 |
0,0069 |
Встречное |
0,95 |
16,3 |
7,41 |
0,0204 |
9.4. Исследование АЧХ функции передачи трансформатора по напряжению.
Рассчитаем АЧХ функции передачи теоретически по формуле и экспериментально по соотношению напряжений. Полученные данные сведем в таблицу.
Таблица 4.
f, кГц |
Нагрузка Rн1 |
Нагрузка Rн2 |
||||||
U1, В |
U2 , В |
|HU(jω)|=U2/U1 |
U1, В |
U2 , В |
|HU(jω)|=U2/U1 |
|||
опыт |
расчет |
опыт |
расчет |
|||||
0,1 |
1 |
0,54 |
0,54 |
1,14 |
1 |
0,62 |
0,62 |
1,2 |
1,2 |
1 |
0,54 |
0,54 |
1,14 |
1 |
0,63 |
0,63 |
1,2 |
0,3 |
1 |
0,26 |
0,26 |
0,50 |
1 |
0,33 |
0,33 |
0,66 |
0,4 |
1 |
0,34 |
0,34 |
0,66 |
1 |
0,4 |
0,4 |
0,8 |
0,5 |
1 |
0,4 |
0,4 |
0,78 |
1 |
0,47 |
0,47 |
0,94 |
0,6 |
1 |
0,46 |
0,46 |
0,90 |
1 |
0,58 |
0,58 |
1,16 |
0,7 |
1 |
0,48 |
0,48 |
0,94 |
1 |
0,53 |
0,53 |
1,06 |
0,8 |
1 |
0,5 |
0,5 |
0,98 |
1 |
0,56 |
0,56 |
1,12 |
0,9 |
1 |
0,53 |
0,53 |
1,04 |
1 |
0,57 |
0,57 |
1,14 |
1 |
1 |
0,54 |
0,54 |
1,06 |
1 |
0,6 |
0,6 |
1,2 |
2 |
1 |
0,56 |
0,56 |
1,10 |
1 |
0,16 |
0,16 |
0,32 |
3 |
1 |
0,11 |
0,11 |
0,22 |
1 |
0,11 |
0,11 |
0,22 |
4 |
1 |
0,08 |
0,08 |
0,2 |
1 |
0,09 |
0,09 |
0,18 |
5 |
1 |
0,06 |
0,06 |
0,16 |
1 |
0,04 |
0,04 |
0,08 |
6 |
1 |
0,05 |
0,05 |
0,15 |
1 |
0,045 |
0,045 |
0,09 |
7 |
1 |
0,04 |
0,04 |
0,12 |
1 |
0,03 |
0,03 |
0,06 |
8 |
1 |
0,03 |
0,03 |
0,1 |
1 |
0,02 |
0,02 |
0,04 |
9 |
1 |
0,02 |
0,02 |
0,04 |
1 |
0,01 |
0,01 |
– |
10 |
1 |
0,045 |
0,045 |
0,09 |
1 |
0,009 |
0,009 |
– |
По полученным данным построим графики.
Рис.1. АЧХ ФП при Rн= Rн1
Рис.2. АЧХ ФП при Rн= Rн2
Вывод:
В ходе лабораторной работы были изучены особенности работы индуктивно связанных цепей. Установлено, что рассчитанные теоретические значения не всегда точно совпадают с экспериментальными данными. Тем не менее, характер зависимостей и общие физические закономерности, полученные на практике, соответствуют теоретическим представлениям. Наблюдаемые расхождения, вероятно, связаны с погрешностями измерений и возможными неточностями при проведении эксперимента.