Материал: Отчёт лаб. №32

Векторная диаграмма (рис.7).

Рис.7

- комплексное сопротивление катушки на частоте f = 1 кГц, - комплексное сопротивление катушки на частоте f = 2 кГц, - комплексное сопротивление катушки на частоте f = 3 кГц, - комплексное сопротивление катушки на частоте f = 4кГц, - комплексное сопротивление катушки на частоте f = 5 кГц.

3.5. Расчет в алгебраической форме комплексного сопротивления RL-цепи (рис.8) для пяти частот 1, 2, 3, 4, 5 кГц. Определение его полного сопротивления и аргумента, если R = 2500 Ом, L = 31 мГн.

Рис.8

Формулы для расчета:

– комплексное сопротивление RL-цепи;

– модуль комплексного сопротивления двухполюсника;

– аргумент (фаза) комплексного сопротивления двухполюсника;

- мнимая единица;

– угловая частота;

f – частота.

Полученные данные занесли в таблицу 5.

Таблица 5 – Расчет полного сопротивления RL-цепи

Векторная диаграмма показана на рис.9.

Рис.9

- комплексное сопротивление RL-цепи на частоте f = 1 кГц, - комплексное сопротивление RL-цепи на частоте f = 2 кГц, - комплексное сопротивление RL-цепи на частоте f = 3 кГц, - комплексное сопротивление RL-цепи на частоте f = 4кГц, - комплексное сопротивление RL-цепи на частоте f = 5 кГц.

3.6. Расчет напряжения на катушке индуктивности , если для пяти частот 1, 2, 3, 4, 5 кГц, определение его модуля и фазы (рис.10).

Рис. 10

Полученные данные занесли в таблицу 6.

Таблица 6 – Расчет напряжения на катушке индуктивности

4. Машинный эксперимент

4.1. Исследование модуля и фазы комплексного сопротивления с-цепи.

Собираем схему с источником синусоидального напряжения и конденсатором (рис.11).

Рис. 11 – Схема для исследования модуля и фазы комплексного сопротивления С-цепи

4.1.1. Построение зависимости модуля сопротивления С-цепи от частоты.

В меню Analysis выбрали команду AC…. В окне AC Analysis Limits устанавливаем параметры (рис.12).

Рис. 12

На рисунке 13 изображен график зависимости модуля комплексного сопротивления конденсатора от частоты. На графике отмечены величины модуля комплексного сопротивления конденсатора при f = 1 кГц и f = 2 кГц.

Рис. 13 – График зависимости модуля комплексного сопротивления конденсатора от частоты

Полученные данные величин модуля комплексного сопротивления конденсатора на частотах f = 1, 2, 3, 4, 5 кГц занесены в таблицу 1.

4.1.2. Построение зависимости фазы сопротивления С-цепи от частоты.

В окне AC Analysis Limits устанавливаем параметры Y Expression - “ph(V(C1)/I(C1))” и Y Range – “0, -180, 30” (рис.14).

Рис. 14

Получили график как на рисунке 15. На графике отмечены величины фазы комплексного сопротивления конденсатора при f = 1 кГц и f = 2 кГц.

Рис.15 - Зависимость фазы комплексного сопротивления конденсатора от частоты

С помощью окна Go To X задаем значения частоты f = 1, 2, 3, 4, 5 кГц и заполняем таблицу 1.

4.2. Исследование модуля и фазы комплексного сопротивления rс-цепи.

Добавляем в предыдущую схему резистор (рис. 16).

Рис.16

Построение зависимости модуля и фазы комплексного сопротивления RC-цепи от частоты.

В окне AC Analysis Limits устанавливаем параметры как на рис.17.

Рис. 17

Получили графики (рис.18).

Рис. 18 - Зависимости модуля и фазы комплексного сопротивления RC-цепи от частоты

С помощью окна Go To X задаем значения частоты f = 1, 2, 3, 4, 5 кГц и заполняем таблицу 2.

4.3. Исследование модуля и фазы комплексного напряжения на конденсаторе rc-цепи.

В окне AC Analysis Limits устанавливаем следующие параметры (рис.19).

Рис. 19

Получили графики (рис.20).

Рис. 20 – Зависимость модуля и фазы комплексного напряжения на конденсаторе в RC-цепи от частоты

С помощью окна Go To X задаем значения частоты f = 1, 2, 3, 4, 5 кГц и заполняем таблицу 3.

4.4. Исследование модуля и фазы комплексного сопротивления l-цепи.

Собираем схему с источником синусоидального напряжения и катушкой (рис.21).

Рис. 21 – Схема для исследования модуля и фазы комплексного сопротивления L-цепи

Построение зависимости модуля и фазы комплексного сопротивления L-цепи от частоты.

В меню Analysis выбрали команду AC…. В окне AC Analysis Limits устанавливаем параметры (рис.22).

Рис. 22

Получили графики (рис.23).

Рис. 23 – Зависимости модуля и фазы комплексного сопротивления катушки от частоты

С помощью окна Go To X задаем значения частоты f = 1, 2, 3, 4, 5 кГц и заполняем таблицу 4.

4.5. Исследование модуля и фазы комплексного сопротивления rl-цепи.

Добавляем в предыдущую схему резистор R1 = 2.5k (рис. 24).

Рис.24

Построение зависимости модуля и фазы комплексного сопротивления RL-цепи от частоты.

В окне AC Analysis Limits устанавливаем параметры как на рис.25.

Рис. 25

Получили графики (рис.26).

Рис. 26 - Зависимости модуля и фазы комплексного сопротивления RL-цепи от частоты

С помощью окна Go To X задаем значения частоты f = 1, 2, 3, 4, 5 кГц и заполняем таблицу 5.