Методические указания

Лабораторная работа № 8

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕАКТИВНЫХ ДВУПОЛЮСНИКОВ

Цель работы: экспериментальное исследование частотных характеристик трехэлементных реактивных двухполюсников.

Рабочее задание

1 Предварительный расчет

Для заданной группы двухполюсников, представленных на рисунке 8.1, с параметрами элементов, заданных преподавателем, построить частотные характеристики сопротивлений Z (f). Значения индуктивностей и емкостей трехэлементного двухполюсника должны быть равны соответствующим значениям индуктивностей и емкостей одно– и двухэлементного двухполюсников.

При построении частотных характеристик для трехэлементных двухполюсников необходимо, прежде всего, вычислить «нули» и «полюсы» характеристик, затем определить значения частот для получения качественных графиков. Так как трехэлементный двухполюсник имеет две резонансные частоты («нуль» и «полюс), то диапазон задаваемых частот должен изменяться от f = 0,5 f _рм  до f = 2 f _рб. Здесь f _рм – минимальная и f _рб. – максимальная из резонансных частот. Значения частот, выбранных для построения частотных характеристик трехэлементного двухполюсников, должны быть использованы для построения характеристик одно– и двухэлементного двухполюсников.

2 Экспериментальная часть

2.1 Собрать электрическую цепь (см. рисунок 8.1) по схеме, представленной на рисунке 8.2.

2.2. Поддерживая напряжение на входе двухполюсника неизменным (1 ‑ 3 В) и устанавливая ранее выбранные значения частот (по предварительному расчету), измерить значения тока, а также разность фаз напряжения и тока с помощью осциллографа.

Обратить внимание на знак угла сдвига фаз. Измеренные значения занести в таблицу 8.1.

3 Обработка экспериментальных данных

3.1 Вычислить значения  и Z для заданных двухполюсников.

 

Рисунок 8.1

 

Рисунок 8.2

 

Таблица 8.1

f, Гц	U, В	I, А	lТ, мм	l j,мм	j,   град	Z, Ом

 

3.2 Построить частотные характеристики сопротивлений двухполюсников на одном графике с теоретическими характеристиками и сравнить их. Сделать выводы.

3.3 Составить отчет.

Методические указания

Для определения частотных характеристик двухэлементных двухполюсников – последовательных контуров – следует воспользоваться следующими формулами:

,

где .

Для двухэлементных двухполюсников – параллельных контуров

где

Для трехэлементных двухполюсников в соответствии с индексами элементов, представленных на рисунке 8.1, следует воспользоваться следующими формулами:

‑ для двухполюсника, представленного на рисунке 8.1, а:

, , ;

‑ для двухполюсника, представленного на рис. 8.1, б:

, ,

‑ для двухполюсника, представленного на рис. 8.1, в:

, ,

‑ для двухполюсника, представленного на рис. 8.1, г:

, ,

При расчете следует помнить, что индексы элементов макета могут в общем случае не совпадать с индексами элементов схемы двухполюсников по рисунку 8.1.