III. Приборы и оборудование, используемые в работе

На лабораторном столе имеются следующие приборы и оборудование:

3.1 ЛАТР – 2м;

3.2 вольтметры Э59 (0 – 600В ) –2 шт.;

3.3 амперметры Э59 (0 – 1А ) – 2шт.;

3.4 ваттметр ( с пределами: по току 0-1 А; по напряжению 0-300В );

3.5 реостат (на ток до 2 А );

3.6 магазин ёмкостей;

3.7 ключ;

3.8 закрытый макет четырехполюсника;

3.9 комплект соединительных проводов.

IV. Порядок выполнения работы

4.1. Собрать схему, представленную на рис.3.3, для определения входных сопротивлений четырехполюсника в режимах Х.Х. и К.З.

Рисунок 3.3

При питании четырехполюсника со стороны зажимов mn и разомкнутых зажимов pg (х.х. ) измерить U, I, P. Для двух случаев: 1) Ключ “К” замкнут;

2) Ключ “К” Разомкнут. Данные занести в таблицу 3.1.

ЗАМЕЧАНИЕ: ВХОДНОЙ ТОК ВО ВСЕХ ОПЫТАХ ПОДДЕРЖИВАТЬ НЕ БОЛЕЕ 0,5А.

4.2.Для определения характера реактивного сопротивления ( знака угла φ ) используется последовательное включение конденсатора с четырехполюсником.

В соответствии с выражениями:

По результатам измерений рассчитываем необходимую ёмкость добавочного конденсатора:

.

4.3. Набираем на магазине С ≥ Срасч., размыкаем ключ и производим измерения I,U для схемы с добавочной ёмкостью. Данные заносим в табл.3.1.

Если при размыкании ключа (введении добавочной емкости) входной ток четырехполюсника уменьшается, то это означает, что эквивалентное сопротивление четырехполюсника уже имело активно-ёмкостной характер

.

Добавочная ёмкость увеличила полное сопротивление схемы, что привело к уменьшению тока:

.

Если при размыкании ключа (введении добавочной емкости) входной ток четырехполюсника увеличивается, то это означает, что эквивалентное сопротивление четырехполюсника уже имело активно-индуктивный характер

.

Добавочная ёмкость уменьшает полное сопротивление схемы, что приводит к увеличению тока:

.

Таблица 3.1

Режим работы четырехполюсника	Измерено			Рассчитано				Алгебраическая и показательная форма записи
	I	U	P	Z	z	x	φ
	А	В	Вт	Ом	Ом	Ом	град
Х.Х.[питание со стороны зажимов “mn”] . То же с ёмкостью С.								Z1xx=r1xx+jx1xx= Z1xxe±jφ1хх
			_	_	_	_	_
К.З. .[питание со стороны зажимов “mn”] . То же с ёмкостью С.								Z1кз=r1кз+jx1кз= Z1кзe±jφ1кз
			_	_	_	_	_
Х.Х.[питание со стороны зажимов “pq”] “mn”. То же с ёмкостью С.								Z2xx=r2xx+jx2xx= Z2xxe±jφ2хх
			_	_	_	_	_
К.З.[питание со стороны зажимов “pq”] “mn”. То же с ёмкостью С.								Z2кз=r2кз+jx2кз= Z2кзe±jφ2кз
			_	_	_	_	_

4.4. При питании четырехполюсника со стороны зажимов “mn” замкнуть накоротко зажимы “pq” и измерить I, U, P. Данные занести в табл.3.1.

4.5. Включить ёмкость, измерить I, U. Данные занести в табл.3.1.

4.6. Подать питание на зажимы “pq” четырёхполюсника (обратное включение ), зажимы “mn” разомкнуть.

Измерить I, U, P и рассчитать добавочную ёмкость С, произвести измерение с включенной ёмкостью в том же порядке. Данные внести в табл.3.1.

4.7. При питании четырехполюсника со стороны зажимов “pq” замкнуть накоротко зажимы ”mn” и произвести измерения I, U, P без конденсатора и с ним. Данные занести в табл.3.1.

4.8. Собрать схему (рис.3.4) для исследования четырехполюсника в режиме нагрузки.

Рисунок 3.4

Поддерживая с помощью ЛАТРа входное напряжение U1 четырехполюсника неизменным по величине (заданной преподавателем), изменять сопротивление нагрузочного реостата rн в пределах от 0 (режим К.З.) до ∞ (режим Х..Х)

Для 8-10 значений rн , измерить U1,I1,U2,I2, данные занести в таблицу 3.2.

Таблица 3.2

№ ПП	Измерено				Рассчитано
	U1	I1	U2	I2	rн	По уравнениям		По круговой диаграмме
	В	А	В	А	ОМ	U1 (В)	I1 (А)	I1
						В	А	А
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Сопротивление нагрузки рассчитывается по формуле:

.

4.9. В соответствии с результатами измерений и вычислений строится круговая диаграмма тока I1, по которой определяется величина I1 , при соответствующем сопротивлении нагрузки.

4.10. Определив входные сопротивления четырехполюсника в режимах холостого хода и короткого замыкания, при питании его со стороны зажимов “mn” и “pq ”, по данным таблицы 3.1, в соответствии с уравнениями системы (3), рассчитать обобщенные A, B, C, D коэффициенты четырехполюсника.

4.11.Используя уравнение (2), проверить правильность определения A, B, C, D коэффициентов четырехполюсника.

4.12. Используя уравнение системы (1), данные таблицы 3.1 и пункта 10, рассчитать модули входного тока и напряжения I1, U1 для заданного четырехполюсника. Результаты занести в таблицу 3.2.