6. 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.

7. 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	R1, кОм	R2, кОм	R3, 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 U1=____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

Модули сопротивлений из протокола измерений:

Проверка соотношений:

Рис. 6. Схема исследуемой цепи

Таблица 3

Расчетные данные
A	B, Ом	C, См	D	ZС	g

Таблица 4

Режим		U, В	I, А	Z, Ом	A	B, Ом	C, См	D
Прямое включение	Х.Х.
	К.З.
Обратное включение	Х.Х.
	К.З.

Расчет модулей сопротивлений из протокола измерений:

; ; ; .

Определение коэффициентов П- образного четырехполюсника:

Таблица 5

Опытные данные при U1=____В, ZС=__________, Ом
Режим		UВХ, В	IВХ, А	ZВХ=UВХ/IВХ, Ом	UВЫХ, В	g=ln(UВХ/UВЫХ)
Прямое включение
Обратное включение

Рис.7. Схема подключение мультиметра для установки сопротивления

Лабораторная работа №11

ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИНЕЙНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ НЕСИНУСОИДАЛЬНОГО ПЕРИОДИЧЕСКОГО ТОКА

1. Цель работы

Экспериментальное подтверждение метода расчета цепи несинусоидального периодического тока и овладение экспериментальными методами исследования параметров цепей на форму несинусоидальных периодических кривых напряжений и тока.

2. Основные положения теории

Периодическую несинусоидальную функцию, например напряжения , где Т – период, можно представить тригонометрическим рядом Фурье

, (1)

где U₀- постоянная составляющие, , - гармонические составляющие.

Гармоническая составляющая, период Т которой равен периоду u(t), называется основной. Остальные гармоники называются высшими. Расчет линейной электрической цепи несинусоидального периодического тока основан на принципе наложения. Расчет цепи ведут отдельно для постоянной составляющей, основной и двух-трех высших гармоник.

Для расчета токов и напряжений гармонических составляющих используют комплексный метод расчета. При этом следует иметь в виду, что комплексные сопротивления индуктивности и емкости зависят от номера k гармоники. Принцип наложения справедлив только для мгновенных значений несинусоидальных токов и напряжений. Ток и напряжение ветви:

, , (2)

где n - номер последней высшей гармоники, принятой в расчете.

Действующее значение (например, тока i(t)) рассчитывается по формуле: , (3)

где I0 – постоянная составляющая, Ik −действующее значение k - й гармоники.

Активная мощность цепи равна сумме активных мощностей постоянной и гармонических составляющих

(4)

Реактивная и полная мощность определяется по формулам:

(5)

(6)

где , - действующие значения тока и напряжения.

Для оценки степени отличия несинусоидальной кривой от синусоиды используют коэффициенты:

− формы , (7)

где - средне выпрямленное значение тока;

− амплитуды , (8)

где - максимальное значение несинусоидального тока.

− искажения синусоидальности формы кривой функции

, (9)

где действующее значение тока основной гармоники.