2.2 Задание2.2 – Емкость и индуктивность в цепях переменного напряжения
Соберите схему, заданную на рисунке 2. Научитесь использовать в электронных схемах более сложные приборы: мультиметр и осциллограф.
|
Рисунок 2 |
Определите значение переменного тока, снимите осциллограммы в контрольных точках электронной схемы, определите сдвиг фаз снятых сигналов (смотри рисунок 2). В отчете достаточно представить и вычислить сдвиг фаз только для одного опыта, в котором четко наблюдается максимальное значение сдвига фаз.
Исследование провести, изменяя значения емкости конденсатора С1 при фиксированной частоте (серия опытов №1) и меняя частоты источника переменного напряжения при фиксированном номинале емкости конденсатора (серия опытов №2).
Опытные данные занести в таблицу 3. Проанализировать, снятые с измерительных приборов, показания и сделать выводы о зависимости переменного тока от емкости и частоты (фрагмент опытных данных представлен ниже в форме таблицы 3). В скриншотах должны быть четко видны значения параметров и настроек измерительных приборов.
Таблица 3
n/n |
Параметры |
Осциллограммы |
|
Серия №1. Частота переменного тока фиксирована, меняется емкость конденсатора |
|||
Опыт №1 |
U1 |
12 в |
|
f |
60 Гц |
||
C1 |
0.05 мкф |
||
R1 |
10 ком |
||
IR1 |
225 мка |
||
1-2 |
|
||
Опыт №2 |
U1 |
|
|
f |
|
||
C1 |
|
||
R1 |
|
||
IR1 |
|
||
● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● |
|||
Серия №2. Емкость конденсатора фиксирована, меняется частота переменного тока |
|||
Опыт №1 |
U1 |
|
|
f |
|
||
C1 |
|
||
R1 |
|
||
IR1 |
|
||
● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● |
|||
Для обоснования ваших выводов привести необходимые формулы (предварительно ознакомтесь с правочным приложениями Г и Д).
2.3 Задание2.3 – Свойства емкостей и индуктивностей в цепях переменного напряжения с постоянной и переменной составляющей
Исследовать и сравнить свойства емкостей и индуктивностей в цепях постоянного и переменного напряжений.
Для проведения экспериментов соберите аналог схемы (рисунок 3).
|
Рисунок 3 |
Обращаю Ваше внимание, что вольтметры V1 и V3 должны быть предназначены для измерения переменного напряжения, а вольтметры V2 и V4 для – постоянного напряжения. Тумблер используется для переключения схемы на исследование емкости, либо индуктивности.
Снимите значения падения напряжения с вольтметров на входе и на нагрузочном резисторе R1 (на выходе). Дайте обоснование вида напряжения комбинированного источника питания, который имеет постоянную и переменную составляющие.
Исследование провести в виде серии экспериментов. Каждый эксперимент будет состоять из двух опытов: опыт с емкость и второй опыт с индуктивностью при одной и той же частоте и напряжении источника питания.
Результаты занести в таблицу 4. В таблице должны быть представлены также соответствующие осциллограммы. Продолжить по аналогии заполнение таблицы 4, но по параметрам вашего варианта работы. Дать анализ полученных результатов.
Для теоретического обоснования ваших выводов привести необходимые формулы (смотри приложение Д).
Таблица 4
n |
Параметры |
Осциллограммы |
||
Испытание №1. Частота переменного тока 10 Кгц |
||||
Емкость (коденсатор С1) |
||||
1 |
E1 |
V1 |
5в |
|
f1 |
10 Кгц |
|||
E2 |
V2 |
10в |
||
С1 |
300Мкф |
|||
R1 |
100 Ом |
|||
V3 |
5.0 в |
|||
V4 |
7.8 мв |
|||
Индуктивность (катушка индуктивности L1) |
||||
E1 |
V1 |
5в |
|
|
f1 |
10 Кгц |
|||
E2 |
V2 |
10в |
||
L1 |
100 мкГн |
|||
R1 |
100 Ом |
|||
V3 |
5.0 в |
|||
V4 |
3.8 мв |
|||
Испытание №2. Частота переменного тока 100 Кгц |
||||
Емкость (конденсатор С1) |
||||
2 |
E1 |
V1 |
5в |
|
f1 |
100 Кгц |
|||
E2 |
V2 |
10в |
||
С1 |
300 мкф |
|||
R1 |
100 Ом |
|||
V3 |
|
|||
V4 |
|
|||
Индуктивность (катушка индуктивности L1) |
||||
E1 |
V1 |
|
|
|
f1 |
|
|||
E2 |
V2 |
|
||
L1 |
|
|||
R1 |
|
|||
V3 |
|
|||
V4 |
|
|||
