Программа домашней подготовки к выполнению работы

1. По учебным пособиям и конспекту лекций изучить раздел: «Индуктивно связанные цепи» [1, § 2.7; 2, § 4.4; 3, § 3.36 – 3.38].

2. Изучить описание и методические указания к настоящей работе.

3. Заготовить бланк протокола с необходимыми заголовками, схемами, таблицами, формулами и местом для расчетов по каждому пункту задания. Схемы электрических цепей вычерчиваются, снабжаются подписью с порядковым номером и размещаются в тексте соответствующего раздела заготовки.

Контрольные вопросы

1. Объяснить физическую сущность явлений самоиндукции и взаимной индукции.

2. Какие зажимы индуктивно связанных катушек называются одноименными?

3. Как практически произвести разметку зажимов двух (и больше) индуктивно связанных катушек? Приведите схемы опытов и расчетные формулы.

4. Какое включение катушек называется согласным и какое – встречным?

5. Какими способами можно определить взаимную индуктивность между двумя катушками?

6. Что называется коэффициентом связи катушек? В каких пределах он может изменяться?

7. Каким образом в расчетном отношении можно «развязать» индуктивную связь пары катушек?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7

Согласование нагрузки с источником

Цели работы. 1. Исследовать вопрос передачи энергии от активного двухполюсника к пассивному (от источника к нагрузке) при согласованном и несогласованном режимах работы цепи.

2. Уяснить вопрос согласования нагрузки с внутренним сопротивлением источника.

Объект и средства исследования

В качестве источника используют генератор синусоидальных сигналов. На стенде имеются «Магазин C», магазины сопротивлений и катушка на панели «Элементы цепи». Измерения производят электронным вольтметром и цифровым комбинированным прибором, который используется в качестве миллиамперметра. Схема собирается на универсальной панели.

Рабочее задание

1. Собрать цепь, принципиальная схема которой показана на рис. 7.1. В качестве переменного сопротивления R использовать первый магазин сопротивлений; в качестве 500 Ом, имитирующего внутреннее сопротивление источника, – второй магазин сопротивлений.

2. Установить ,R_i = 0, 0.1 мкФ. Для образованного последовательного контураR_к, L_к С рассчитать резонансную частоту , считая индуктивность катушкиL_к известной (параметры катушки R_к и L_к указаны на стенде).

3. Включить питание, установить частоту источника, равную резонансной , и напряжениеU_вх = 5 В. Изменяя частоту источника и под-

Рис.7.1

держивая 5 В, добиться максимального значения тока. Цепь оказалась настроенной на резонанс, в чем можно дополнительно убедиться, вычислив. Можно проверить настройку цепи на резонанс также с помощью двухлучевого осциллографа.

4. Установить 500 Ом. ИзменяяR от 0 до 1000 Ом и отмечая для каждого случая ток в цепи, заполнить табл. 7.1 (непременно фиксируется случай согласованной нагрузки, когда ).

Т а б л и ц а 7.1

К пунктам 4 и 6

Измерено			Вычислено
R		I			P	
Ом	Ом	A	Вт	Вт	Вт	–

Вычислить для каждого измерения мощность , выделяющуюся в нагрузке, мощность, расходуемую на внутреннем сопротивлении генератора, мощностьP источника и КПД передачи. При выполнении этого опыта необходимо поддерживать неизменным. Снять пять точек до наступления согласованного режима и пять точек после.

5. По данным п. 4 построить графики ,,,, где– КПД.

6. Установить вновь . Изменить частоту генератора, сделав ее равной 0.6(при этом нарушается первое условие согласования). Повторить опыт по п. 4 на этой частоте, поддерживая постоянным то же входное напряжение. Построить кривую. Сделать заключение о влиянии согласования сопротивлений генератора и нагрузки на величину выделяющейся в нагрузке мощности.