Державний університет телекомунікацій

Навчально-науковий інститут захисту інформації

Кафедра систем захисту інформації

Основи теорії кіл, сигналів та процесів в системах технічного захисту інформації

Лабораторна робота № 4

Дослідження паралельного з’єднання елементів електричних кіл

Завдання та методичні рекомендації

до виконання роботи та оформлення звіту

Київ – 2013

Укладач Ю.О.Тихонов

Затверджено на засіданні кафедри систем захисту інформації

ННІЗІ ДУТ

Основи теорії кіл, сигналів та процесів в системах технічного захисту інформації: Завдання та методичні вказівки до виконання лабораторної роботи студентами очної форми навчання / Уклад. Ю.О.Тихонов – К.: ДУТ, 2013 – 16с.

Завдання та методичні вказівки містять необхідні матеріали та рекомендації щодо самостійної роботи студентів при підготовки та при виконанні лабораторної роботи.

Лабораторная работа № 4 Тема: Исследование параллельного соединения элементов электрических цепей

Цель: Лабораторная работа посвящена изучению параллельного соединения элементов электрических цепей.

Содержание работы

1. Общие сведения

2. Выполнение работы

2.1 Исследование параллельного соединения R элементов

2.2 Исследование параллельного соединения R-L-C элементов

3. Выполнение отчета о выполненной работе

3.1 Выводы и объяснения результатов

3.2 Ответы на вопросы

1. Общие сведения об электрических цепях с параллельным соединением элементов

Схема электрической цепи с параллельным соединением элементов

имеет следующий вид:

Рис. 1

Схема замещения в комплексном виде:

Рис. 2

Эквивалентная схема

Рис. 3

Воспользуемся первым законом Кирхгофа.

Определим комплексные токи.

Построим векторные диаграммы.

Для упрощения предположим, что ψ_u =0.

Рассмотрим случай b_L>b_C.

Рис.4

Сдвиг фаз между приложенным к цепи напряжением и током в ее неразветвленной части φ>0, т.е. положителен.. Ток в неразветвленной части цепи отстает по фазе от приложенного к ней напряжения. Цепь носит активно-индуктивный характер.

Теперь предположим, что b_L<b_C.

Рис. 5

Сдвиг фаз между приложенным к цепи напряжением и током в ее неразветвленной части φ<0, т.е. отрицателен. Ток в неразветвленной части цепи опережает по фазе приложенное к ней напряжение. Цепь носит активно-емкостной характер.

Рассмотрим случай b_L=b_C.

Рис. 6

При b_L=b_C φ=0, Ток в неразветвленной части цепи совпадает по фазе с приложенным напряжением. Цепь носит характер чисто активного сопротивления и по отношению к входным зажимам эквивалентна цепи, состоящей из одного активного сопротивления r.

Рассмотренное явление в цепи гармонического тока с параллельным соединением элементов r, L и C, при котором ее проводимость является активной, называют резонансом токов.

Дільники струму.

Пусть известен ток в неразветвленной части цепи .

Рис. 7

где

Или, другими словами,

Токи через участки цепи, соединенные параллельно, пропорциональны комплексным проводимостям этих участков.

Кроме того, в общем виде

комплексный ток через к-ый участок равен произведению суммарного комплексного тока на отношение комплексной проводимостик-го участка к эквивалентной комплексной проводимости цепи:

Если обозначить

то

,

где К – коэффициент деления. Подобная цепь носит название делитель тока.

Для примера определим силу тока во второй ветви.

Рис. 8

Для этого необходимо найти

Комплексный ток в одной из двух параллельных ветвей равен току в неразветвленной части цепи, умноженному на комплексное сопротивление другой ветви и деленному на сумму комплексных сопротивлений обеих ветвей.