Пример 1
Определим в общем виде амплитуды и начальные фазы напряжений на сопротивлении и индуктивности для следующей электрической цепи:
Анализируемую цепь можно рассматривать в качестве двухполюсника, состоящего из последовательно соединенных сопротивления и индуктивности, к которому присоединен источник ЭДС.
Комплексное входное сопротивление этого двухполюсника равно:
.
По закону Ома находим комплексную амплитуду тока в цепи и напряжений на отдельных ее элементах:
,
где
- аргумент комплексного входного
сопротивления,
, (П1.1)
. (П1.2)
Пример 2
Определим в общем виде амплитуды и начальные фазы напряжений на сопротивлении и емкости для следующей электрической цепи:
Цепь представляет собой двухполюсник, состоящий из последовательно соединенных сопротивления и емкости, к которому присоединен источник ЭДС.
Комплексное входное сопротивление этого двухполюсника равно:
.
По закону Ома находим комплексную амплитуду тока в цепи и напряжений на отдельных ее элементах:
,
где
- аргумент комплексного входного
сопротивления,
, (П2.1)
. (П2.2)
Пример 3
Определим в общем виде амплитуды и начальные фазы напряжений на сопротивлении, индуктивности и емкости для следующей электрической цепи:
Находим комплексное входное сопротивление:
,
или же
,
где
– реактивная составляющая комплексного
входного сопротивления.
По закону Ома находим комплексную амплитуду тока в цепи и напряжений на отдельных ее элементах:
,
где
- аргумент комплексного входного
сопротивления,
, (П3.1)
, (П3.2)
. (П3.3)
1.2 Ход выполнения лабораторной работы
1.2.1 Особенности лабораторного исследования цепей
К теоретическому и экспериментальному исследованию в настоящей лабораторной работе предлагается три цепи (рис. 1.8). Номера исследуемых цепей для каждой бригады и условия проведения экспериментов приведены в табл.1.
Рис. 1.8 – Схемы исследуемых электрических цепей
Табл. 1 – Варианты исследуемых цепей и условия проведения эксперимента
Номера бригад |
Номера исследуемых цепей |
L, мГн |
C, нФ |
R, Ом |
Частота, кГц |
1 |
Рис. 1.4, б, в. |
10 |
20 |
500 |
10 |
2 |
Рис. 1.4, а, в. |
2 |
100 |
100 |
15 |
3 |
Рис. 1.4, б, в. |
20 |
50 |
1000 |
10 |
4 |
Рис. 1.4, а, в. |
5 |
10 |
200 |
15 |
1.2.2 Описание лабораторной установки
В состав лабораторной установки входят: генератор стандартных сигналов, электронный осциллограф и лабораторный модуль (рис. 1.9) с набором необходимых элементов и коммутационных полей.
Рис. 1.9 - Лабораторный модуль
Соединение элементов в схеме осуществляется с помощью соединительных проводов, а также с использованием коммутационных полей (обозначены числами от 1 до 11).
В качестве генератора гармонического напряжения используется внешний генератор гармонического напряжения с амплитудой выходного сигнала 1 В. Для контроля напряжения на элементах схемы и для измерения разности фаз между напряжением на элементе схемы и ЭДС используется электронный осциллограф.