Материал: Иссл-е ЭЦ. Лаб.практикум по дисц-не ТОЭ ч2.ГТИ,ЛВС,ПЕВ,ФАР,2007
|
|
|
|
|
|
Таблица 10.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Установлено |
Измерено |
|
Вычислено |
||||
fГ |
C |
TГ =1/ fГ |
|
τ |
τ |
|
R |
Гц |
мкФ |
с |
|
мм |
с |
|
Ом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5.5. Собрать электрическую цепь по схеме, изображенной на рис. 10.5.
R ЭО
Генератор |
C |
L |
|
|
Рис.10.5.
5.6.Вывести сопротивление резистора R до нуля. Ручкой "Частота" на генераторе прямоугольных импульсов и "Частота" на
осциллографе добиться устойчивого изображения кривой разряда емкости на индуктивную катушку (рис. 10.2). Срисовать с экрана осциллографа кривую разряда.
5.7.Определить методом пропорции период колебательного
разряда Tр , период частоты прямоугольных импульсов генератора TГ и величину коэффициента затухания. Данные занести в табл. 10.2.
Таблица 10.2
|
|
Установлено |
Измерено |
|
Вычислено |
|
|||
|
Тип разряда |
fГ |
C |
TГ |
TР |
TГ |
TР |
L |
R |
|
|
Гц |
мкФ |
мм |
мм |
с |
с |
мГн |
Ом |
1 |
Апериодический |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Апериодический |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Предельный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
апериодический |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Колебательный |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
Колебательный |
|
|
|
|
|
|
|
|
5.8.Изменяя величину сопротивления R наблюдать на экране осциллографа апериодический, предельный апериодический и колебательный разряды конденсатора. Срисовать с экрана осциллографа кривые разряда.
5.9.Сделать выводы по работе.
РЕКОМЕНДОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
1.Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: Учебник для вузов. 10-е изд. – М.:
Гардарики, 2002. –638с.
2.Теоретические основы электротехники: Учеб. для вузов/К.С. Демирчян, Л.Р. Нейман, Н.В. Коровкин, В.Л. Чечурин.-4-е изд., доп. для самост. изучения курса. -СПб.:Питер.-(Учебник для вузов).- Т.1.-2003.-463 с.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №11
ИССЛЕДОВАНИЕ ПАССИВНОГО ЧЕТЫРЕХПОЛЮСТНИКА
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Определить экспериментально параметры пассивного четырехполюсника. Рассчитать режимы работы четырехполюсника по экспериментальным данным.
2. КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Четырехполюсником называют часть электрической цепи, имеющую две пары зажимов, которые могут быть входными или выходными. К входным зажимам присоединяют источник электрической энергии, а к выходным − приёмник как показано на рис. 11.1.
|
I1 |
1 |
|
|
|
2 |
I 2 |
|||||
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E1 |
U 1 |
|
П |
|
|
U 2 |
|
|
|
Z н. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Z вн. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1' |
2' |
Рис. 11.1
Связь между входными и выходными напряжениями и токами линейного пассивного четырехполюсника при выбранных
положительных направлениях токов и напряжений (см. рис. 11.1) может быть выражена одной из форм:
Форма А:
U1 |
= A11U 2 + A12 I 2 |
= AU 2 |
+ BI 2 |
; |
(11.1) |
|||||
I1 = A21U 2 + A22 I 2 = CU 2 + DI 2. |
||||||||||
|
||||||||||
Форма Н: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I1 |
= |
Y |
11U1 |
+ Y12U 2 |
; |
|
|
|
(11.2) |
|
|
|
|
|
|||||||
I 2 = Y 21U1 + Y 22U 2. |
|
|
||||||||
|
|
|
||||||||
Форма Z: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U 1 |
= Z11 I1 |
+ Z12 I 2 |
; |
|
|
|
(11.3) |
|||
U 2 = Z 21 I1 + Z 22 I 2. |
|
|
||||||||
|
|
|
||||||||
Форма H: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U 1 |
= H 11 I1 +H12U 2 |
; |
|
|
(11.4) |
|||||
I 2 = H 21 I1 + H 22U 2. |
|
|
||||||||
|
|
|
||||||||
Форма G: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I1 |
= G11U1 |
+ G12 I 2 |
; |
|
|
|
(11.5) |
|||
U 2 = G21U |
1 + G22 I |
2. |
|
|
||||||
|
|
|
||||||||
Комплексные коэффициенты, входящие в уравнения (11.1) – (11.5), называются параметрами (постоянными четырехполюсника). Параметры различных форм уравнений взаимно пересчитываемы.
Линейные пассивные четырехполюсники имеют только три независимых параметра. Четвертый параметр можно определить из условия:
AD − BC =1,
Y12 = −Y 21, |
Z12 = −Z 21, H12 = −H21, G12 = −G21. |
(11.6) |
|
|
|
|
A = D , |
Для симметричного четырехполюсника, когда |
|||
независимыми являются только два параметра, и третий может быть
найден из уравнения связи
A2 − BC =1.
Постоянные четырехполюсника определяются из режимов холостого хода и короткого замыкания двумя методами:
1)по входным сопротивлениям при прямой и обратной передачах энергии;
2)по комплексам напряжений и токов только при прямой
передаче энергии.
По первому методу на основе опытных данных находят входные сопротивления при прямой передаче энергии:
Z1Х = |
U |
1Х = U1Х ×e jϕ1Х , |
(11.7) |
|
|
||||
|
I1Х |
I1Х |
|
|
Z1К = U1К = U1К ×e jϕ1К , |
(11.8) |
|||
|
I1К |
I1К |
|
|
где U1Х и I1Х – напряжение и ток в режиме холостого хода (I2=0); U1К и I1К – напряжение и ток в режиме короткого замыкания (U2=0).
При обратной передаче энергии
Z 2Х = |
U 2Х |
= |
U2Х |
×e |
jϕ2Х |
, |
(11.9) |
||
|
I 2Х |
I2Х |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
Z 2К = |
|
U |
2К |
= |
U2К |
×e |
jϕ2К |
, |
(11.10) |
|
|||||||||
|
I 2К |
I2К |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
где U2Х, I2Х, U2К, I2К – токи и напряжения со стороны вторичных зажимов, когда первичные находятся в режимах холостого хода и короткого замыкания соответственно.
На основании полученных входных сопротивлений определяются A-параметры четырехполюсника:
A = |
|
|
|
|
|
Z1Х |
|
|
, |
(11.11) |
|||||
|
|
(Z 2Х - Z 2К ) |
|||||||||||||
B = A× Z2К ; |
C = |
|
A |
; |
D = |
A× Z 2Х |
. |
||||||||
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Z1Х |
|
|
|
|
Z1К |
|||
Для проверки правильности полученных расчетных данных |
|||||||||||||||
используется следующее соотношение: |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Z1К |
= |
|
Z1Х |
= |
A |
. |
(11.12) |
|||||||
|
|
|
|
||||||||||||
|
Z 2К |
|
Z 2Х |
D |
|
|
|||||||||