Подготовка к работе
Несимметричный четырехполюсник
Для четырехполюсника (Рис. 1) с параметрами элементов, заданными в таблице 1:
1. Рассчитать А-параметры (коэффициенты) A 11, A 12, A 21 и A 22 по опыту холостого хода и короткого замыкания.
Проверить соотношение A 11 A 22- A 12 A 21=1.
2. Рассчитать первичные параметры несимметричного четырехполюсника Z 1х, Z 1к, Z 2х, Z 2к. Проверить соотношение Z 1х/ Z 1к= Z 2х/ Z 2к. Рассчитать коэффициенты A 11, A 12, A 21 и A 22 используя Z 1х, Z 1к, Z 2х, Z 2к.
3. Определить входное сопротивление нагруженного четырехполюсника при R н= R.
а) по рассчитанным коэффициентам A 11, A 12, A 21 и A 22
б) используя последовательно-параллельное преобразование. Сравнить полученные результаты.
для бригад № 1-6 для бригад № 6-12
Рис. 1
Таблица 1
№ | f =100 Гц | № | f =200 Гц | № | f =300 Гц |
C =10 мкФ | C =10 мкФ | C =10 мкФ | |||
L =50мГн R К=50 Ом | L =30мГн R К=30 Ом | L =30мГн R К=30 Ом | |||
C =22мкФ | C =10 мкФ | C =10 мкФ | |||
L =30мГн R К=30 Ом | L =40мГн R К=40 Ом | L =40мГн R К=40 Ом | |||
C =22мкФ | C =22мкФ | C =22мкФ | |||
L =40мГн | L =40мГн R К=40 Ом | L =20мГн R К=40 Ом | |||
C =10 мкФ | C =22мкФ | C =22мкФ | |||
L =40мГн R К=40 Ом | L =30мГн R К=30 Ом | L =30мГн R К=30 Ом |
Симметричный четырехполюсник
Для четырехполюсника (Рис. 2) с параметрами элементов, заданными по номеру бригады:
1. Рассчитать коэффициенты A 11, A 12, A 21 и A 22 по опыту холостого хода и короткого замыкания.
Проверить соотношение A 11 A 22- A 12 A 21=1.
2. Рассчитать первичные параметры симметричного четырехполюсника Z х, Z к и характеристическое сопротивление Z с.
3. При Z н= Z с определить постоянную передачи Г = А = .
для бригад № 1-6
для бригад № 6-12
Рис. 2. Т-образный (бригады № 1-6) и П-образный (бригады № 6-12) четырехполюсники
Содержание и порядок выполнения работы
Установить значение частоты синусоидального напряжения и действующее значение входного напряжения В (МОДУЛЬ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР). Собрать четырехполюсник по схеме Рис. 1 из элементов блоков МОДУЛЬ РЕЗИСТОРОВ и МОДУЛЬ РЕАКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ. В работе используются мультиметр и измерительные приборы из блока МОДУЛЬ ИЗМЕРИТЕЛЯ ФАЗЫ.
· Собрать симметричный четырехполюсник по схеме рис. 1. Установить заданные параметры в блоках МОДУЛЬ РЕЗИСТОРОВ и МОДУЛЬ РЕАКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ. Измерить активное сопротивление катушки R кмультиметром.
· Для проведения эксперимента собрать электрическую цепь по схеме, показанной на рис. 1П протокола.
· Проверить собранную электрическую цепь в присутствии преподавателя.
· Включить автоматический выключатель QF блока модуль питания и тумблер Сеть модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР. Настроить генератор на синусоидальное напряжение заданной частоты f и действующее значение U 1 = 5–7 В. Записать данные в протокол.
· Выполнить опыты холостого хода и короткого замыкания при питании со стороны . Для измерения действующих значений напряжения u 1 и тока i 1 и угла сдвига фаз j использовать встроенные в модуль ИЗМЕРИТЕЛЯ ФАЗЫ приборы. Опытные данные занести в табл. 1П протокола измерений. Рассчитать Z 1х, Z 1к.
· Выполнить опыты холостого хода и короткого замыкания при обратном питании со стороны . Измерить действующее значение входного напряжения и тока и угол сдвига фаз. Рассчитать Z 2х, Z 2к..Проверить соотношение Z 1х/ Z 1к= Z 2х/ Z 2к.
· Восстановить питание со стороны . Подключить к зажимам сопротивление R н= R.. Выходное напряжение четырехполюсника измерить мультиметром РР, остальные величины измерить приборами модуль ИЗМЕРИТЕЛЯ ФАЗЫ. Измеренные значения занести в табл. 1П. Рассчитать Z 1вх.
· Выполнить предварительные расчеты, указанные в протоколе измерений.
· Протокол измерений утвердить у преподавателя.
· Выключить автоматический выключатель QF блока модуль питания и тумблер Сеть модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР.
Экспериментальное определение параметров симметричного четырехполюсника
· Собрать симметричный четырехполюсник по схеме рис. 2. Установить заданные параметры в блоках МОДУЛЬ РЕЗИСТОРОВ. Для проведения эксперимента собрать электрическую цепь по схеме, показанной на рис. 2П протокола.
· Включить автоматический выключатель QF блока модуль питания и тумблер Сеть модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР. Настроить генератор на синусоидальное напряжение заданной частоты f и действующее значение U 1 = 5–7 В. Записать данные в протокол.
· Выполнить опыты холостого хода и короткого замыкания для симметричного Т- или П-образного четырехполюсника. Измерить действующее значение входного напряжения и тока и угол сдвига фаз. Рассчитать Z х, Z к и характеристическое сопротивление Z с. Сравнить опытные и расчетные данные.
· Измерить действующее значение и и входное сопротивление четырехполюсника при Z н= Z с (использовать магазин сопротивлений). Рассчитать постоянную передачу Г = А = . Сравнить опытные и расчетные данные.