2. По данным п. 1 вычислить мощности всех элементов цепи и фактические сопротивления резисторов и занести их в табл. 3.1. Оценить выполнение баланса мощности по выражению (2.2). При δR > 5 % выяснить причину и при необходимости повторить измерения.
3. Наметить участки цепи, которые должны быть заменены эквивалентными соединениями для преобразования исходной цепи в цепь с заданными в таб. 3.2 числами узлов и контуров. При этом сначала следует преобразовать соединение «треугольник» в «звезду» (либо «звезду» в «треугольник»), затем заменить параллельные ветви эквивалентными. Вычертить схемы эквивалентных цепей, полученных после каждого этапа преобразования, и показать их руководителю занятий.
4. Вычислить параметры эквивалентного соединения «звезда» («треугольник»). Установить, контролируя по прибору, сопротивления регулируемых резисторов (элементы № 10–12) равными вычисленным.
5. Собрать цепь, полученную после преобразований п. 4, и измерить напряжения и токи элементов. Данные занести в табл. 3.3, подобную табл. 3.1 (составить самостоятельно).
6. Вычислить мощности и фактические сопротивления элементов преобразованной цепи и оценить выполнение баланса мощности аналогично п. 2.
7. Преобразовать схему по п. 5 в заданную согласно варианту задания, заменив параллельные ветви эквивалентными. Собрать полученную цепь, использовав в качестве эквивалентного резистора в ветви с эквивалентным источником напряжения блок переменного сопротивления. Измерить токи и напряжения элементов цепи и результаты занести в табл.3.4, аналогичную табл. 3.1.
8. Вычислить мощности и фактические сопротивления элементов цепи по данным п. 7 и оценить выполнение баланса мощности.
9. Сравнить данные табл. 3.1, 3.3 и 3.4 и сделать выводы по работе, обратив внимание на выполнение условий эквивалентности при преобразованиях.
Литература для подготовки
[11, с. 65, 66; 12, с. 34–36; 13, с. 27, 28, 33–35; 14, c. 58-61; 15, с. 134; 16, с. 207–209]
4. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4
Исследование параметров и схем замещения линейных четырехполюсников
Цель работы – выработать навыки исследования цепей постоянного тока с помощью теории четырехполюсника (ЧП). В результате проведения лабораторной работы студенты должны знать основные формы записи уравнений ЧП и представление последних схемами замещения; уметь рассчитывать параметры эквивалентных схем замещения; приобрести навыки экспериментального исследования режимов работы ЧП.
Исследование широкого класса устройств электротехники и электроники в большинстве случаев сводится к обобщенному рассмотрению их свойств относительно двух пар узлов. С этой целью такие узлы выделяются из рассматриваемой цепи. Одна пара называется входной (к ней обычно подключаются источники сигналов или энергии), другая пара – выходной (к ней подключается приемник сигнала, нагрузка). Часть электрической цепи между двумя парами узлов в этом случае называется четырехполюсником. В дальнейшем исследуется линейный пассивный ЧП.
В работе используется регулируемый источник постоянного напряжения, блок переменного сопротивления и элементы наборного поля стенда № 01–07, 10–12. Токи, напряжения и сопротивления резисторов и всей цепи в целом измеряются ампервольтметрами. Для выполнения сложных и повторяющихся расчетов применяется ПМК.
Задачи работы – определение параметров ЧП в режимах холостого хода и короткого замыкания: исследование режимов работы ЧП при изменении сопротивления нагрузки; вычисление коэффициентов заданной формы уравнений ЧП: исследование схемы замещения ЧП.
Порядок и методика проведения исследований
1. Согласно варианту задания (рис. 4.1 и табл. 4.1) собрать цепь на наборном поле. Подключить источник ИР и установить напряжение в пределахV.
2. Поочередно применяя режимы холостого хода и короткого замыкания со стороны выходных зажимов, измерить входные токи и напряжения. Определить сопротивления R10 (по результатам опыта холостого хода) и R1K (по результатам опыта короткого замыкания).
Отключить источник напряжения и измерить те же сопротивления непосредственно прибором. Результаты экспериментов и расчетов занести в табл. 4.2
З. Провести опыты холостого хода и короткого замыкания со стороны входных зажимов, подключив источник напряжения к выходу схемы. Измерить токи и напряжения со стороны выходных зажимов и определить сопротивления R20 и R2K.
Отключить источник и измерить те же сопротивления непосредственно прибором.
Схема 1 Схема 2
Схема 3 Схема 4
Схема 5 Схема 6
Схема 7 Схема 8
Рис. 4.1. Варианты схем для исследования
Результаты экспериментов и расчетов занести в таблицу, аналогичную табл. 4.2.
Таблица 4.1
Варианты задания
Вариант | Номер схемы (рис 4.1) | Элементы исследуемой цепи | Форма управ-лений | Схема замеще-ний | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | ||||
Элементы наборного поля | ||||||||||
1 | 1 | 01 | 04 | 03 | 05 | 02 | 06 | 07 | A | Т |
2 | 2 | 02 | 05 | 04 | 03 | 01 | 07 | 06 | Y | П |
3 | 3 | 02 | 06 | 03 | 04 | 05 | 01 | 07 | Z | П |
4 | 4 | 01 | 03 | 02 | 06 | 04 | 07 | 05 | A | Т |
5 | 5 | 03 | 06 | 02 | 01 | 07 | 04 | 05 | Y | Т |
6 | 6 | 07 | 02 | 01 | 03 | 05 | 04 | 06 | Z | П |
7 | 7 | 03 | 05 | 01 | 04 | 06 | 02 | 07 | A | Т |
8 | 8 | 03 | 02 | 05 | 07 | 01 | 04 | 06 | Y | Т |
9 | 1 | 02 | 03 | 04 | 05 | 01 | 07 | 06 | Z | Т |
10 | 2 | 01 | 04 | 03 | 05 | 02 | 06 | 07 | A | П |
11 | 3 | 03 | 07 | 04 | 05 | 01 | 02 | 06 | Y | П |
12 | 4 | 02 | 01 | 03 | 05 | 04 | 06 | 07 | Z | Т |
13 | 5 | 01 | 03 | 04 | 02 | 05 | 07 | 06 | A | Т |
14 | 6 | 06 | 01 | 02 | 04 | 05 | 03 | 07 | Y | П |
15 | 7 | 02 | 04 | 03 | 05 | 07 | 01 | 06 | Z | П |
16 | 8 | 02 | 03 | 04 | 06 | 01 | 05 | 07 | A | Т |
Таблица 4.2
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 |
