Лабораторная работа № 5

Тема: Измерение параметров индуктивно связанных катушек

Цель работы: Изучить методы анализа цепей с индуктивно связанными элементами.

Порядок выполнения

                    

Теоретические сведения

Исследование цепей с индуктивно связанными элементами Цель работы –В результате проведения лабораторной работы студенты должны знать особенности явлений, происходящих в электрических цепях с индуктивными связями; уметь определять коэффициент взаимоиндукции и составлять уравнения электрического равновесия; приобрести навыки определения одноименных зажимов и построения векторных диаграмм цепей с индуктивными связями. Элементы электрической цепи называют индуктивно (магнитно) связанными, если они обладают общим магнитным потоком, созданным токами этих элементов. Напряжение на индуктивно связанном элементе компенсирует падение напряжения на активном сопротивлении элемента и ЭДС само– и взаимоиндукции. Направление ЭДС взаимоиндукции зависит от взаимного направления токов элементов относительно одноименных зажимов. Одноименные зажимы двух индуктивно связанных элементов определяются по сопротивлению их последовательного соединения, которое измеряется дважды при разной полярности включения одного из этих элементов. Поскольку анализ цепей необходимо проводить исходя из фактических параметров составляющих элементов, работа начинается с экспериментального определения характеристик заданных индуктивно связанных катушек.

Задание и исходные данные

 

В работе используются блоки переменных напряжения, сопротивления и элементы наборного поля. Токи и напряжения измеряются ампервольтметрами, сдвиги фаз напряжений и токов – электронным фазометром (измерителем разности фаз). Точное значение установленной частоты определяется частотомером.

 

Задачи работы - определение фактических параметров двух индуктивно связанных катушек; построение векторной диаграммы напряжений при последовательном соединении индуктивно связанных катушек и определение одноименных зажимов; построение векторной диаграммы и определение входного сопротивления при параллельном соединении индуктивно связанных катушек

 

Задание 1. Определить параметры индуктивно связанных катушек (элемент наборного поля) на заданной частоте и оформить в таблицу. Для этого собрать простейшую цепь. В качестве резистора R0 использовать блок переменного сопротивления, установив R0 = 10…30 Ω. Резистор R0 предназначен для создания напряжения, пропорционального току, необходимого для подключения фазометра. ЭДС источника повышать, начиная с минимальных значений, и установить таким, чтобы ток не превышал допустимого значения, указанного на элементе. Измерить ток I, напряжение U и сдвиг по фазе φ на входе цепи и напряжение UM на выходе. Измерения выполнить при поочередном подключении катушек к источнику. Полученные значения занести в таблицу. По данным измерений вычислить параметры индуктивно связанных катушек. Результаты измерений занести в таблицу. Определить среднее значение коэффициента взаимоиндукции М из двух опытов.

 

Содержание отчета:

7. Наименование схемы.

8. Цель работы.

9. Состав схем стенда.

10. Схемы исследования.

11. Таблица

12. Расчетные формулы, расчеты.

 

Выводы по результатам измерений:

1. От чего зависит значение коэффициента взаимоиндукции.

Контрольные вопросы

1. Отчего зависит направление ЭДС взаимоиндукции?

2. Индуктивность – это….?.

Литература

Немцев М.В., Немцова М.Л. Электротехника и электроника. – Москва. Издательский центр «Академия: 2013. – 426 с.

 

Лабораторная работа № 6

Тема: Исследование полупроводникового диода

Цель работы: Отработка практических навыков проведения эксперимента.

Порядок выполнения

                    

Теоретические сведения

       Полупроводниковый прибор с одним р-n -переходом, имеющий два омических вывода, называют полупроводниковым диодом (рис.1.4). Одна из областей р-n -структуры (р⁺), называемая эмиттером, имеет большую концентрацию основных носителей заряда, чем другая область, называемая базой.

Статическая вольт-амперная характеристика (ВАХ) полупроводникового диода изображена на рис.1.4. Здесь же пунктиром показана теоретическая ВАХ электронно-дырочного перехода, определяемая соотношением

I=I₀(е^U/(mjт)-1), (3)

где Iо — обратный ток насыщения (ток экстракции, обусловленный неосновными носителями заряда; значение его очень мало); U — напряжение на p-n -переходе; j_т = kT/e — температурный потенциал (k — постоянная Больцмана, Т — температура, е — заряд электрона); m — поправочный коэффициент: m = 1 для германиевых р-n -переходов и m = 2 для кремниевых p-n -переходов при малом токе).