Порядок выполнения работы. 5.1. Собрать схему цепи несимметричного пассивного четырехполюсника рис

5.1. Собрать схему цепи несимметричного пассивного четырехполюсника рис. 5.

Установить заданные по табл.1 величины R, L, C, из миниблоков резисторов и реактивных элементов. Включить автоматический выключатель QF блока МОДУЛЬ ПИТАНИЯ и тумблеры СЕТЬ модуля ГЕНЕРАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЙ и блока мультиметров. Переключатель ФОРМА модуля ГЕНЕРАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЙ – ГЕНЕРАТОР НАПРЯЖЕНИЙ ПРОИЗВОЛЬНОЙ ФОРМЫ установить в положение ~. Настроить генератор на частоту f по табл.1 и действующее значение напряжения В. Записать данные в табл. 2 протокола измерений.

5.2. Подключив ГЕНЕРАТОР НАПРЯЖЕНИЙ ПРОИЗВОЛЬНОЙ ФОРМЫ к первичным зажимам 1 и 1' четырехполюсника выполнить опыт прямого холостого хода, для чего разомкнуть зажимы 2 и 2'. Экспериментально определить модуль комплексного сопротивления .

Для измерения действующих значений напряжения U ₁ и тока I ₁ использовать мультиметры. Опытные данные занести в табл. 2 протокола измерений.

5.3. Произвести опыт короткого замыкания, для чего замкнуть зажимы 2 и 2' проводником, и повторить все измерения п.4.2. Экспериментально определить модуль комплексного сопротивления . Опытные данные занести в табл. 2 протокола измерений.

5.4. Поменять местами входные 1 − 1′ и выходные 2 − 2′ зажимы. Выполнить опыты обратного холостого хода и короткого замыкания. Экспериментально определить модули комплексных сопротивлений и . Измеренные значения занести в табл. 2.

; .

5.5. Сравнить полученные значения , , , с полученными в п. 3.2. Проверить соотношение (25).

5.6. Собрать схему симметричного четырехполюсника по п. 4.3 (рис. 6). Опытным путем (из опытов ХХ и КЗ) определить сопротивления , , этого четырехполюсника, а по ним, используя (29) коэффициенты . Данные занести в табл.4. Сравнить их с расчетными значениями по табл.3.

5.7. Из миниблоков резисторов взять потенциометр -переменное сопротивление, подключить к нему мультиметр, включенный на измерение сопротивления - рис. 7. Установить по мультиметру сопротивление потенциометра равное характеристическому, рассчитанному в п. 4.3. Поключить его к зажимам 2 − 2′ рис. 6. Экспериментальным путем убедиться в правильности расчета (см. п. 2.4). Данные занести в табл.5.

5.8. Опытным путем определить для рассматриваемого в предыдущем пункте четырехполюсника его коэффициент передачи, используя (24), и сравнить полученное значение с расчетным в п. 4.3. Данные занести в табл. 5.

5.9. Протокол к лабораторной работе с измерениями измерений утвердить у преподавателя.

5.10. Выключить QF блока МОДУЛЬ ПИТАНИЯ и тумблеры СЕТЬ модуля ГЕНЕРАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ и блока мультиметров.

Содержание отчета

Отчет должен содержать титульный лист установленного образца, цель работы, схему лабораторного стенда, таблицы, результаты измерений и расчетов, а также результаты сравнения результатов, полученных расчетным и экспериментальным путем, выводы.

Контрольные вопросы

6.1. Что такое пассивный четырехполюсник?

6.2. Какой четырехполюсник называется симметричным?

6.3. Как проводятся опыты холостого хода и короткого замыкания? Что при этом должно быть измерено?

6.4. Как проводится измерение сдвига по фазе между током и напряжением?

6.5. Сколькими независимыми параметрами (коэффициентами) характеризуется пассивный четырехполюсник?

6.6. Изложите суть характеристического сопротивления и коэффициента передачи симметричного четырехполюсника.

6.7. Какие бывают соединения четырехполюсников?

6.8. Может ли в активном четырехполюснике активная мощность на выходе быть больше активной мощности на его входе?

Приложение

Протокол к лабораторной работе №10

«Исследование пассивных линейных четырехполюсников»

1. Цель работы:

Подготовка к работе

Таблица исходных данных

№ бригады	R, Ом	L, мГн	C, мкФ	f, кГц	R ₁, кОм	R₂, кОм	R ₃, кОм

Предварительный расчет коэффициентов Т-образного четырехполюсника:

Проверка правильность расчета

Определение сопротивлений холостого хода и короткого замыкания со стороны первичных и вторичных зажимов четырехполюсника:

= =

Проверка правильность расчета:

Предварительный расчет коэффициентов П-образного четырехполюсника:

Определение характеристического сопротивления и коэффициента передачи четырехполюсника

Выполнение работы

Рис. 5. Схема исследуемой цепи

Таблица 2

Опытные данные при U ₁=____В и f = _________Гц	Расчетные данные
Режим	U, В	I,А	Z, Ом	Z, Ом
Прямое включение	Х.Х.
К.З.
Обратное включение	Х.Х.
К.З.

Примечание: индексы Х.Х. – обозначают режим холостого хода, К.З. – режим короткого замыкания

Комплексные сопротивления из протокола измерений:

Проверка соотношений:

Рис. 6. Схема исследуемой цепи

Таблица 3

Расчетные данные
A	B, Ом	C, См	D	Z_С	g

Таблица 4

Опытные данные при U ₁=____В
Режим	U, В	I, А	Р, Вт	Z, Ом	A	B, Ом	C, См	D
Прямое включение	Х.Х.
К.З.
Обратное включение	Х.Х.
К.З.

Расчет комплексных сопротивления из протокола измерений:

; ; ; .

Определение коэффициентов П- образного четырехполюсника:

Таблица 5

Опытные данные при U ₁=____В, Z _С=__________, Ом
Режим	U _ВХ, В	I _ВХ, А	Z_ВХ= U _ВХ /I _ВХ, Ом	U _ВЫХ, В	g= ln(U _ВХ /U _ВЫХ)
Прямое включение
Обратное включение