III. Приборы и оборудование, используемые в работе
3.1 Длинная линия или цепь с распределёнными параметрами.
3.2 Цифровой вольтметр.
3.3 Задающий генератор.
3.4 Электронно-лучевой осциллограф.
3.5 Магазин сопротивлений.
IV. Программа и порядок выполнения работы
4.1. Собрать цепь по схеме рис.2.6.
4.2. Установить
частоту генератора “f”,
при которой длина ДЛ “
”
равна “λ”
в режиме холостого хода.
Рис. 2.6
4.3. Определить
зависимость входного сопротивления ДЛ
в функции координаты
.
Для этого следует уменьшить частоту
генератора “f”
поддерживая неизменным напряжение на
входе. По мере уменьшения частоты длина
волны увеличивается, следовательно,
отношение
/
будет уменьшаться. При эксперименте
необходимо устанавливать поочередно
частоты: f;
(15/16)f;
(14/16)f;
(13/16)f…
При снижении частоты до (12/16)f
входное сопротивление ДЛ становится
минимальным, поскольку y
= (3/4)λ.
При выполнении экспериментов нужно своевременно изменять пределы на вольтметре V2. В районе (12/16)f нужно найти частоту, при которой действующее значение тока в ДЛ максимально, что будет соответствовать минимальному входному сопротивлению в ДЛ или резонансу напряжения. При дальнейшем снижении частоты входное сопротивление ДЛ будет увеличиваться, а ток в цепи и падение напряжения на внутреннем сопротивлении ЗГ уменьшаться, при этом напряжение на внешних зажимах генератора будет увеличиваться. Снижая частоту, далее нужно фиксировать частоты (11/16)f; (10/16)f; (9/16)f; (8/16)f для точного определения частоты, при которой в ДЛ наступит резонанс токов. При y=(1/2)λ, следует найти около (8/16)f частоту, при которой ток в цепи будет минимален. Аналогично, установить и зафиксировать частоты (7/16)f; (6/16)f; (5/16)f; (4/16)f.
При частоте (4/16)f и y=λ/4 в ДЛ возникнет резонанс напряжений. Результаты измерений занести в таблицу 2.1.
Таблица 2.1
ℓ/λ |
Zвх= |
||||||||||||
f, кГц |
Рассчитано теоретически |
Получено при эксперименте |
Рассчитано по эксперименталь-ным данным |
||||||||||
при Zн= =ρ |
при кз |
при хх |
при Zн=ρ |
При Zн=0 |
при Zн=∞ |
при Zн= =ρ |
при кз |
при хх |
|||||
Rш, Ом |
UI, мВ |
Rш, Ом |
UI, мВ |
Rш, Ом |
UI, мВ |
||||||||
4/16 5/16 …/16 16/16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.4. Проделать аналогичные эксперименты в режиме короткого замыкания ДЛ и при согласованной нагрузке.
4.5. Найти частоту, при которой y=λ/4. К выходным зажимам линии подключить магазин сопротивлений. Установить значение сопротивлений нагрузки линии в соответствии с п.3 предварительного расчета. При этом следует учитывать сопротивление линии, равное примерно 15 Ом. При Rн=15 Ом на магазине сопротивлений нужно набрать Rм=0 Ом, при Rн=50 Ом, Rм=50 – 15=35 Ом.
Записать показания вольтметров V1, V2 и сопротивление резистора Rш. Результаты измерений занести в таблицу 2.2.
Таблица 2.2
U1= В ; ρ = ; ℓ=λ/4 |
|||||
Zн, Ом |
Рассчитано теоретически Zвх, Ом |
Получено при эксперименте |
Рассчитано по экспериментальным данным |
||
UI, мВ |
Rш, Ом |
Zвх, Ом |
К |
||
15 50 100 . . . |
|
|
|
|
|