Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Топ:
Устройство и оснащение процедурного кабинета: Решающая роль в обеспечении правильного лечения пациентов отводится процедурной медсестре...
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Интересное:
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Дисциплины:
2021-01-29 | 132 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Цель работы - изучить гармонические токи и напряжения в линейной цепи и методы их расчета.
1. В программе MicroCAP проведите схемотехническое моделирование цепи из предыдущей лабораторной работы №3 при использованных в ней параметрах элементов на частоте 40 кГц. Пример модели приведен на рис. 19.
Задайте установленные в лабораторной работы №3 амплитуду и частоту источника гармонического сигнала. Определите ток и напряжения на элементах цепи, результаты занесите в табл. 9. Опишите в
Рис. 19. отчете ход моделирования.
Таблица 9
Величина | I, мА | UR, В | UL, В | UC, В | U, В | UВЫЧ, В |
Моделирование | ||||||
Расчет | ||||||
Измерения |
По результатам моделирования вычислите общее напряжение UВЫЧ, сравните его с U. При заданном общем напряжении вычислите ток и напряжения UR, UL, UC, результаты внесите в табл. 9.
35
В табл. 9 запишите результаты измерений, полученные в ходе лабораторной работы №3, проведите их сравнительный анализ.
2. Повторите исследования по пункту 1 в программе WorkBench, определяя ток и напряжения с помощью моделей измерительных приборов. Заполните таблицу, аналогичную табл. 9. Сравните результаты. Какие значения гармонических сигналов определяются по временным диаграммам и с помощью измерительных приборов, чем они отличаются?
Опишите модель и ее результаты.
3. В программе MicroCAP в режиме AC Analysis исследуйте амплитудные и фазовые соотношения для цепи на рис. 19 в диапазоне частот от 10 кГц до 100 кГц.
Рассмотрите амплитудночастотные (АЧХ) и фазочастотные (ФЧХ) характеристики для тока и каждого из напряжений UR, UL, UC в цепи. Приведите их в отчете, объясните вид полученных зависимостей, сравните с ними экспериментальные результаты на частоте 40 кГц.
|
4. В программе MicroCAP в режиме AC Analysis проанализируйте зависимость от частоты мощности P, потребляемой цепью от источника в режиме AC Analysis,
где Im и Um - амплитуды тока и напряжения цепи, а j - сдвиг фаз между ними. Учтите, что начальная фаза напряжения источника принята равной нулю и функция ph(i) возвращает начальную фазу тока i(t) в градусах, а функция cos(x) требует значения аргумента x в радианах. Приведите в отчете полученные графики, дайте физическое и математическое объяснение результатов моделирования, рассмотрите влияние изменения параметров элементов.
36
5. В программе WorkBench проведите схемотехническое моделирование параллельного соединения тех же элементов, что и в цепи на рис. 19, но с источником тока . Пример показан на рис. 20.
Рис. 20.
Внесите в табл. 10 значения общего тока , токов в сопротивлении , индуктивности , емкости и общего напряжения . По значениям , и вычислите общий ток , занесите его в табл. 10, сделайте выводы.
Таблица 10
Величина | I 0, мА | IR, мА | IL, мА | IC, мА | U, В | IВЫЧ мА |
Моделирование | ||||||
Расчет |
При выбранном общем токе рассчитайте токи , , и общее напряжение , запишите результаты в табл. 10, сделайте выводы.
6. В программе WorkBench рассмотрите временные диаграммы токов и напряжения, определите сдвиги фаз между ними, запишите полученные результаты, сделайте выводы.
37
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 5
ПРИНЦИП НАЛОЖЕНИЯ И ТЕОРЕМА
ОБ ЭКВИВАЛЕНТНОМ ИСТОЧНИКЕ
Цель работы - экспериментальная проверка применимости метода (принципа) наложения и теоремы об эквивалентном источнике.
ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАДАНИЕ
1. Подключите генератор к блоку усилителей стенда и осциллограф к электронному коммутатору. Установите уровень сигнала генератора 0,3-0,6 В на частоте 40 кГц. Соедините с платой (рис. 21) источник напряжения (тумблер Т1 поставьте в положение 2), и с помощью вольтметра установите его напряжение равным 3-5 В.
|
Соедините с платой источник тока, тумблер Т2 поставьте в положение 2, подключите миллиамперметр и установите ток источника равным 0,5-1 мА. Начальную фазу источника тока выберите по собственному усмотрению, установив переключатель в нижней части БУ стенда в положение “y” или “y+p”, где y - начальная фаза источника напряжения.
2. Проверьте применимость метода (принципа) наложения.
2.1. К исследуемой цепи, схема которой показана на рис. 19 (переключатель Т3 - замкнут), подключите источники тока (тумблер Т2 - в положении 1) и напряжения (тумблер Т1 - в положении 1).
Измерьте вольтметром напряжение на конденсаторе UC. На один из входов коммутатора подайте сигнал от источника напряжения, на другой вход - напряжение на конденсаторе, и определите сдвиг фаз между ними.
38
Рис. 21. Схема исследуемой цепи
Полагая начальную фазу напряжения источника равной нулю, найдите начальную фазу напряжения на конденсаторе yC. Результаты занесите в табл. 11.
Таблица 11
Результаты измерений по методу наложения
UC В | yC, град | UC1, В | yC1, град | UC2, В | yC2, град | UCР, В | yCР, град |
2.2. Отключите от исследуемой цепи источник тока, установив переключатель Т2 в положение 2. Источник напряжения оставьте включенным в цепь и измерьте создаваемое им напряжение UC1 на конденсаторе.
Аналогично предыдущему определите его начальную фазу yC1. Результаты запишите в табл. 11.
39
2.3. Отключите от цепи источник напряжения (тумблер Т1 - в положении 2) и включите источник тока (тумблер Т2 - в положении 1). Как и в пункте 2.2, измерьте напряжение на конденсаторе UC2, создаваемое источником тока, и его начальную фазу yC2 , результаты внесите в табл. 11.
2.4. Сложите измеренные напряжения на конденсаторе, создаваемые отдельно источниками напряжения и тока. Суммарное напряжение UCР и его начальную фазу yCР запишите в табл. 11.
Сравните результаты расчета и эксперимента. Если погрешность превышает 15-20 %, повторите измерения.
3. Проверьте применимость теоремы об эквивалентном источнике напряжения.
3.1. Подключите к исследуемой цепи оба источника (оба тумблера Т1 и Т2 - в положении 1). В табл. 12 занесите измеренные в пункте 2.1 значения напряжения на конденсаторе UC и его начальной фазы yC.
|
Таблица 12
Результаты измерений по теореме об эквивалентном источнике
UC, В | yC, (°) | Uхх, В | yхх, (°) | Iкз, мА | Rэ, Ом | UCР, В | yCР, (°) |
3.2. Тумблером Т3 отключите конденсатор от исследуемой цепи. Измерьте напряжение холостого хода Uхх в точках подключения конденсатора и его начальную фазу yхх . Затем к тем же точкам подключите микроамперметр и измерьте ток
короткого замыкания Iкз. Отключите от цепи оба источника (тумблеры Т1 и Т2 - в положении 2) и прибором В3-26 определите внутреннее сопротивление Rэ полученной пассивной резистивной цепи. Результаты внесите в табл. 12.
40
3.3. Рассчитайте величину внутреннего сопротивления Rэр=Uхх/Iкз, сравните ее с Rэ. По измеренным параметрам эквивалентного источника Uхх и Rэ по теореме вычислите напряжение на конденсаторе UCР и его начальную фазу yCР.
Результаты запишите в табл. 12 и сравните их с измеренными величинами. При возникновении больших погрешностей уточните измерения.
ДЛЯ ПЫТЛИВЫХ
4. По известным значениям параметров цепи и установленным уровням сигналов источников рассчитайте напряжение на конденсаторе при включении каждого из источников в отдельности. Методом наложения определите напряжение на конденсаторе при действии двух источников. Сравните результаты расчета и эксперимента.
5. При тех же условиях рассчитайте параметры эквивалентного источника напряжения и по теореме определите напряжение на конденсаторе. Сравните расчетные и экспериментальные значения.
6. Проведите схемотехническое моделирование проведенных экспериментальных исследований.
КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ
1. Для указанного преподавателем варианта N из табл. 13 выберите номер рисунка схемы цепи и искомый ток, который определите методом наложения.
2. Для указанного преподавателем варианта N по теореме об эквивалентном источнике напряжения рассчитайте ток, заданный табл. 13 для соответствующей схемы цепи.
3. Для указанного преподавателем варианта N по теореме об эквивалентном источнике тока рассчитайте ток, заданный табл. 13 для соответствующей схемы цепи.
|
41
Таблица 13
N | Рис. | Найти ток | N | Рис. | Найти ток | N | Рис. | Найти ток | |
1 | 22.а | 5 | 22.г | 8 | 22.д | ||||
2 | 22.а | 6 | 22.г | 9 | 22.е | ||||
3 | 22.б | 7 | 22.д | 10 | 22.е | ||||
4 | 22.в |
| |||||||
Рис. 22
42
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 6
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР
Цель работы - изучить резонансные и частотно-избирательные свойства и характеристики последовательного колебательного контура.
ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАДАНИЕ
1. Подключите к сменной плате исследуемой цепи, схема которой показана на рис. 23, источник напряжения и миллиамперметр. Соедините генератор с входом блока усилителей стенда. Установите тумблер Т1 в положение 2 и тумблер Т2 в положение 1.
|
|
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!