Исследование последовательной RL , RC, RLC цепи при гармоническом воздействии

 

1. Цель работы:

Освоение методов расчета и экспериментальная проверка амплитудных и фазовых соотношений в линейных цепях при гармоническом воздействии. Исследование частотной характеристики простейшей цепи.

 

2. Литература.

2.1. Бакалов В.П. Основы теории цепей: Учебник для вузов/ В.П.Бакалов, В.Ф. Дмитриков, Б.И. Крук. – М.: Радио и связь, 2007.

 

3. Основное оборудование.

3.1. Лабораторная установка NI ELVIS II.

3.2. Персональный компьютер с программой виртуальных приборов «NI ELVISmx Instrument Launcher».

3.3 Радиоэлементы.

 

4. Подготовка к работе.

4.1. Повторите правила работы с лабораторной установкой NI ELVIS II.

4.2. Повторите порядок работы с программой виртуальных приборов «NI ELVISmx Instrument Launcher»

4.3. Повторите методику проведения измерений с использованием лабораторной установкой NI ELVIS II.

4.5. Выполните задания из расчетной части.

4.5.1. Для последовательной RL – цепи определите: комплексные ток и напряжения на элементах цепи, фазовый сдвиг j между током и приложенным напряжением, активную P, реактивную Q и полную S мощности, Постройте векторные диаграммы напряжений и тока двухполюсника, а так же мощностей P, Q , S. Расчет схемы провести для двух частот – f1=2кГц, f2=8кГц, действующего значения приложенного напряжения U=5В, L=40мГн, R=560Ом. Результаты расчетов занесите в таблицу 2.2 в колонку «Расчет» для RL.

4.5.2. Повторить расчеты из задачи 4.5.1 для последовательной RC цепи, при тех же частотах и входном напряжении, если С=100нФ, R=560Ом. Результаты расчетов занесите в таблицу 2.2 в колонку «Расчет» для RС.

4.5.3. Повторить расчеты из задач 4.5.1, 4.5.2 для последовательной RLC цепи, при тех же условиях и значений элементов. Результаты расчетов занесите в таблицу 2.2 в колонку «Расчет» для RLС.

4.6. Пользуясь пунктами 5.3 – 5.4 изучите органы управления и принцип работы анализатора АЧХ и ФЧХ.

4.7. Ответе на вопросы по допуску к работа.

4.7.1. Как определяются сопротивления емкости и индуктивности?

4.7.2. Почему для расчета цепей с индуктивностью и емкостью используют метод комплексных амплитуд? В чем его суть?

4.7.3. Напишите формулы преобразования показательной формы комплексного числа в алгебраическую и на оборот.

4.7.4. Какие виды мощностей рассчитываются в цепях с реактивными элементами? Как они рассчитываются и в чем измеряются?

4.7.5. Дана мощность

Определите активную и реактивную мощность.

4.7.6. Как изменяется сдвиг фазы между током и напряжением в последовательных RL и RC цепях?

4.7.7. Какие характеры может нести последовательная RLC цепь? При каких условиях они возникают?

4.7.8. Сформулируйте условие баланса мощностей. Запишите формулы расчета.