Указания по подготовке к защите. 3.1. Оформите отчет по лабораторной работе, который должен содержать:

3.1. Оформите отчет по лабораторной работе, который должен содержать:

- предварительный расчет,

- схемы измерений,

- таблицу теоретических и экспериментальных данных,

- осциллограммы исследуемых колебаний,

- векторные диаграммы для анализируемой цепи при двух значениях емкости,

- выводы.

3.2. Подготовьтесь к ответу на вопросы и решению типовых задач, отражающих основное содержание работы.

Контрольные вопросы

1. Какие токи и напряжения называются гармоническими? Какими параметрами они характеризуются?

2. Что называют действующим значением периодического колебания? Чему равно действующее значение гармонического тока или напряжения?

3. Какими соотношениями связаны амплитуды (действующие значения) гармонических тока и напряжения на резистивном сопротивлении, индуктивности, емкости?

4. Как сдвинуты по фазе ток и напряжение на резистивном сопротивлении, индуктивности, емкости?

5. Что называют векторной диаграммой цепи? Постройте векторные диаграммы последовательных и параллельных контуров RC, RL, RLC на разных частотах.

Лабораторная работа 4

исследование частотных характеристик
RC и rl цепей

Задание на самостоятельную подготовку

1.1. Изучите теоретические основы, связанные с частотными характеристиками электрических цепей.

1.2. Рассчитайте АЧХ и ФЧХ цепей, схемы которых приведены на рис. 4.1.

~

~

а) б)

Рис. 4.1

Расчет выполните по формулам:

, ,

, ,

где , .

Расчет проведите для k = k₁ = k₂ = 0,25; 0,5; 1; 2; 4. Результаты расчета занесите в графу «предварительный расчет» табл. 4.2.

1.3. Вычислите значения частот f_k = kf₀, при которых будут выполняться измерения. При этом f₀ = 1 / 2pRC для цепи RC, f₀ = R / 2pL для цепи RL. Значения R, C, L приведены в табл. 4.1. Расчет проведите для k = 0,25; 0,5; 1; 2; 4. Результаты расчета занесите в графу «Эксперимент» табл. 4.2.

Таблица 4.1

Вариант	Лаборатория 1 (ауд. 314)	Лаборатория 2 (ауд. 316)
R	C	L	R	C	L
Ом	мкФ	мГн	Ом	мкФ	мГн
		0,0098	4,580		0,0109	1,770
		0,0213	4,632		0,0214	4,619
Окончание табл. 4.1
Вариант	Лаборатория 1 (ауд. 314)	Лаборатория 2 (ауд. 316)
R	C	L	R	C	L
Ом	мкФ	мГн	Ом	мкФ	мГн
		0,0200	3,130		0,0116	4,800
		0,0138	2,198		0,0278	2,320
		0,0158	3,200		0,0101	4,655
		0,0398	1,627		0,0141	1,860
		0,0144	4,458		0,0191	2,310
		0,0163	2,280		0,0117	3,350
		0,0141	4,770		0,0182	4,540
		0,0157	4,654		0,0140	1,800
		0,0352	2,211		0,0146	4,120
		0,0398	2,306		0,0230	1,830
		0,0109	1,770		0,0098	4,580
		0,0214	4,619		0,0213	4,632

Таблица 4.2

Предварительный расчет		0,25	0,5
, °
, °
Эксперимент	Установить для цепи RC	, Гц
Измерить
Установить для цепи RL	, Гц
Измерить
Рассчитать по результатам измерений	, °
, °

1.4. Познакомьтесь со схемами эксперимента, представленными на рис. 4.2 и 4.3.

Задание для экспериментальной работы

2.1. Соберите цепь, схема которой представлена на рис. 4.2.

2.2. Измерьте напряжение U_C (в точке 2 цепи) на частотах f_k = kf₀, вычисленных в п. 1.3, устанавливая на каждой частоте выходное напряжение генератора Г3-109 (точка 1 цепи) равным U₀ = 1 В.

Порядок работы с прибором Г3-109 и В3-38 описан в ЛР 3 (пп. 2.2
и 2.3).

Результаты измерений занесите в графу «Эксперимент» табл. 4.2.

Рис. 4.2

2.3. Соберите цепь, схема которой представлена на рис. 4.3.

Рис. 4.3

2.4. Измерьте напряжение U_L (в точке 2 цепи) на частотах f_k = kf₀, вычисленных в п. 1.3, устанавливая на каждой частоте выходное напряжение генератора Г3-109 (точка 1 цепи) равным U₀ = 1 В. Результаты измерений занесите в графу «Эксперимент» табл. 4.2.

2.5. По результатам измерений вычислите , и занесите в табл. 4.2 с учетом знаков.