2.2. Экспериментальная часть
Задание
Выведите на экран осциллографа синусоидальные ток и напряжение на нагрузке и определите следующие величины:
действующее значение напряжения U, действующее значение тока I,
период Т, частота f,
угловую частоту ω, фазовый сдвиг ,
мгновенное значение напряжения u в момент времени t = Т / 3.
•
•
•
В,
мА,
где
=
Порядок выполнения эксперимента
Соберите цепь согласно схеме (рис. 2.3), подключите регулируемый источник сину- соидального напряжения (Um = 10 В, f = 0,5 кГц).
Рис. 2.3
Включите и настройте осциллограф. Напряжение с сопротивления 100 Ом, пропор-
циональное току подаётся на первый канал осциллографа, а напряжение, подведённое к цепи - на второй канал.
Установите параметры развёртки и чувствительность каналов осциллографа так, чтобы на экране было изображение примерно одного - двух периодов напряжения и тока.
Примечания:
1) Для измерения разности фаз необходимо использовать режим прерывистого (не поочерёдного!) изображения сигналов двух каналов осциллографа.
2) Пользуйтесь только стандартными (фиксированными) коэффициентами усиления каналов осциллографа и развёртки!
Определите по осциллографу все указанные ниже величины.
Амплитудное значение напряжения:
Um = A · m U 2 =
где
А = ............ дел. - амплитуда кривой напряжения на экране осциллографа в делениях сетки, m U = ................ В/дел. - чувствительность второго канала осциллографа.
Амплитудное значение тока:
Im = В· m U 1 /R =
В =................ дел. - амплитуда кривой тока в делениях сетки,
m U 1 .............. .В/дел. - чувствительность первого канала осциллографа, R = 100 Ом - сопротивление шунта, с которого снимается сигнал тока.
Действующее значение напряжения
Действующее значение тока
U = Um / √ 2= ........................... В.
•
•
- мА/с
Измерьте U
D = ......................... ..дел.
Т = C·mt ................................... мс,
t
1/с.
где
•
В
|
Средства измерения |
Um, |
Im , мА |
U, В |
I, мА |
Т, мС |
f, В |
ω, рад/с |
, град |
u(Т/3) В |
|
Осциллограф |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мультметр |
- |
- |
|
|
- |
- |
- |
- |
- |
ти
Ш1
I = Im / √ 2= ............................. мА.
Период
где
С = ......................... дел. - период в делениях сетки осциллографа,
m = ...................... мс/дел. - чувствительность осциллограф по каналу развёртки.
Частота
f = l / T = ...................................... Гц.
Угловая частота
ω = 2 • π·f =...............................
Фазовый сдвиг
= 360· D / C = ........................ град.,
- сдвиг тока и напряжения в делениях сетки осциллографа, С = ............................ дел. - период в делениях сетки осциллографа.
Мгновенное значение напряжения u в момент времени t = Т / 3
u = Um • sin ωt =
Примечание: ωt -угол, измеряемый в радианах.
Запишите результаты измерений и вычислений в табл. 2.1.
Таблица 2.
и I с помощью мультиметров, занесите результаты в табл. 2.1 и сравните с результатами измерения осциллографом.
Выберите масштабы и изобразите действующие значения тока и напряжения на векторной диаграмме (рис.2.4).
Масштабы:
- В/см
м
Рис. 2.4
чисто
в
Определяется
нагрузке,
резистивной
выделяется
которая
Мощность,
2
2
2
2