Добавил:
baraevaliza
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Лабы по МОЭ 2024 / Лаба 9
.pdf
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования «Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет «ЛЭТИ»
им. В. И. Ульянова (Ленина)»
кафедра теоретических основ электротехники
ОТЧЕТ
по лабораторной работе № 9
«Исследование индуктивно связанных цепей»
Выполнили: Анищенко Анастасия, Бараева Елизавета
Группа № 2383
Преподаватель:
Вопросы
Задачи ИДЗ
Даты
коллоквиума
Итог
Санкт-Петербург, 2024
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9
Исследование индуктивно связанных цепей
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Экспериментальное определение параметров двух индуктивно связанных
катушек и проверка основных соотношений индуктивно связанных цепей
при различных соединениях катушек.
ЭСКИЗ ИЛИ СХЕМА УСТАНОВКИ
ЗАДАНИЕ ПО ОБРАБОТКЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
9.2.1. Определение индуктивностей катушек, взаимной индуктивности и
коэффициента связи
Рисунок 1 – Схема исследуемой цепи
Номер
катушки
Наблюдают
Вычисляют
, В
, В
, мА
, Ом
, Гн
, Ом
, Гн
1 2 1,47
17,63
113,44
0,0181
83,38
0,0133
2
0,7
2
8,91
224,47
0,0357
78,56
0,0125
9.2.2. Исследование последовательного соединения индуктивно
связанных катушек
Рисунок 2 – Схема исследуемой цепи
Включение
Наблюдают
Вычисляют
, В
, В
, В
, мА
, мА
, В
, В
, Гн
Согласное
2
0,75
1,24
4,13
4
0,79
1,21
0,0796
Встречное
2
0,33
1,68
11,28
11,4
0,34
1,66
0,028
Согласное:
Встречное:
9.2.3. Исследование параллельного соединения индуктивно связанных
катушек
Рисунок 3 – Схема исследуемой цепи
Включение
Наблюдают
Вычисляют
, В
, мА
, мА
, Гн
Согласное
1
9,41
9,3
0,0171
Встречное
1
15,58
26,5
0,006
Согласное:
Встречное:
9.2.4. Исследование АЧХ функции передачи трансформатора по
напряжению
Рисунок 4 – Схема исследуемой цепи
,
кГц
Нагрузка
Нагрузка
, В
, В
, В
, В
Опыт
Расчет
Опыт
Расчет
0,1 1 0,64
0,64
0,7030
1
0,51
0,51
0,7126
0,2 1 0,59
0,59
0,6762
1
0,69
0,69
0,7123
0,3 1 0,59
0,59
0,6376
1
0,69
0,69
0,7118
0,4 1 0,56
0,56
0,5931
1
0,71
0,71
0,7111
0,5 1 0,52
0,52
0,5477
1
0,71
0,71
0,7102
0,6 1 0,49
0,49
0,5041
1
0,71
0,71
0,7092
0,7 1 0,45
0,45
0,4640
1
0,71
0,71
0,7079
0,8 1 0,42
0,42
0,4278
1
0,72
0,72
0,7065
0,9 1 0,40
0,40
0,3955
1
0,71
0,71
0,7048
1 1 0,36
0,36
0,3669
1
0,71
0,71
0,7030
2 1 0,23
0,23
0,2049
1
0,70
0,70
0,6762
3 1 0,16
0,16
0,1399
1
0,64
0,64
0,6376
4 1 0,10
0,10
0,1058
1
0,60
0,60
0,5931
5 1 0,07
0,07
0,0850
1
0,55
0,55
0,5477
6 1 0,07
0,07
0,0710
1
0,50
0,50
0,5041
7 1 0,05
0,05
0,0609
1
0,46
0,46
0,4640
8 1 0,05
0,05
0,0533
1
0,43
0,43
0,4278
9 1 0,04
0,04
0,0474
1
0,40
0,40
0,3955
10 1 0,04
0,04
0,0427
1
0,38
0,38
0,3669
Рисунок 5 – АЧХ при Ом
Рисунок 6 – АЧХ при Ом
ВЫВОД
В ходе проведения лабораторной работы были найдены параметры двух
взаимосвязанных катушек. Мы проверили основные зависимости между
параметрами в индуктивно связанных цепях при различных способах
соединения катушек. В целом, теоретические и экспериментальные значения
можно считать примерно одинаковыми, если не учитывать погрешности,
возникающие в процессе измерений.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9
Исследование индуктивно связанных цепей
ВОПРОСЫ
1) Как установить правильность выполнения проведенных исследований?
Для контроля полученной индуктивности, взаимной индуктивности и
коэффициента связи необходимо вычислить сопротивление взаимной
индуктивности для каждой катушки отдельно и сравнить их абсолютные
значения.
После этого можно проверить полученные значения токов и напряжений с
использованием законов Кирхгофа и закона Ома для определенной цепи.
Важно отметить, что коэффициент связи должен находиться в диапазоне от 0
до 1.
2) Как практически разместить однополярные выводы двух индуктивно
связанных катушек?
При одинаковом направлении токов катушек относительно однополярных
выводов они включаются параллельно, а при противоположных
направлениях – последовательно. Этим можно управлять на практике,
изменяя входной ток, чтобы достичь нужного режима работы.
3) При каком соотношении между параметрами катушек , ,
напряжение одной из них в режиме гармонических колебаний при
последовательном соединении катушек и встречном включении будет
отставать от тока?
При последовательном соединении катушек:
С учетом того, что ток общий
:
Таким образом, при
или напряжение катушки
будет отставать от тока.
4) Почему АЧХ трансформатора падает в области низких и высоких
частот? В какой частотной области исследуемый трансформатор
приближается к идеальному? Почему на нулевой частоте сигнал через
трансформатор к нагрузке не проходит?
АЧХ трансформатора падает как в области низких, так и высоких частот изза внутренних индуктивных и емкостных элементов трансформатора,
которые вносят реактивное сопротивление. На низких частотах происходит
рост индуктивного сопротивления и падение емкостного, а на высоких –
наоборот. Эти эффекты приводят к падению АЧХ из-за изменения импеданса
трансформатора на различных частотах.
Исследуемый трансформатор приближается к идеальному в частотной
области, где его реактивное сопротивление незначительно и амплитудночастотная характеристика остается почти постоянной. Это обычно
происходит в средней части полосы пропускания трансформатора.
На нулевой частоте сигнал через трансформатор к нагрузке не проходит из-за
явления намагничивания сердечника трансформатора. При нулевой частоте
индуктивность трансформатора стремится к бесконечности, что приводит к
нулевому импедансу и отсутствию пропускающего сигнала.
5) Чем объяснить резкое расхождение расчетных и опытных значений
при ?
Различие между результатами эксперимента и расчета обусловлено
использованием идеального трансформатора в расчетах, в то время как в
эксперименте применяется реальный трансформатор.
Реальный трансформатор обладает ограниченной полосой частот, что
оказывает влияние на его передаточную функцию по напряжению.
В результате возникают расхождения между ожидаемыми значениями,
определенными в расчетах, и фактическими значениями, полученными в
эксперименте.
Соседние файлы в папке Лабы по МОЭ 2024