Теория электрических цепей Лабораторные работы

Начертательная геометрия
Фронтально проецирующая плоскость
Фронтальная плоскость уровня
Фронталь плоскости
Прямая, параллельная плоскости
Взаимная параллельность плоскостей
Примеры изображения плоскостей общего и частного положения
Задание поверхности на комплексном чертеже
Определитель поверхности
Алгоритм конструирования поверхности
Развертывающиеся поверхности
Комплексный чертеж призматической поверхности
Задание кривых линейчатых поверхностей
Задание цилиндрической поверхности общего вида на комплексном чертеже
Неразвертывающиеся линейчатые поверхности с двумя направляющими
Алгоритм построения цилиндроида
Коноид
Поверхности вращения
Поверхности вращения второго порядка
Сфера образуется вращением окружности
Эллипсоид вращения
Гиперболоид вращения
Тор- поверхность вращения 4 порядка
Сконструировать поверхность: тор-кольцо
Винтовые поверхности
Решение позиционных и метрических задач
Позиционные задачи
Решение главных позиционных задач
Конические сечения
Построить линию пересечения сферы
Метрические задачи.
Построение плоскости, касательной к поверхности
Задачи на определение расстояний между геометрическими фигурами
Преобразование комплексного чертежа
Плоский чертёж
Третья основная задача преобразования комплексного чертежа
Решение четырех основных задач преобразованием комплексного чертежа
Плоскость общего положения поставить в положение проецирующей
Решение позиционных задач с помощью преобразования комплексного чертежа
Технические чертежи

Изображения на технических чертежах

Разрезы
Классификация разрезов
Соединение части вида и части разреза
Сечения
Выносные элементы
По наглядному изображению построить три вида детали и выполнить необходимые разрезы.
Построить три вида детали и выполнить необходимые разрезы
Сфера
Аксонометрия
Изометрия окружности
Прямоугольная диметрия
Сети, компьютеры
Локальные и глобальные
компьютерные сети
Методы маршрутизации
Построение сети
Технология Ethernet
Технология мобильных сетей
Адресация в IP-сетях
Вычислительные сети
Адресация в сетях
Топология сети
Глобальная компьютерная сеть Интернет
Электронная почта
Адрес E-mail
Поиск информации в Интернет
Структурированные кабельные системы
Математика
Аналитическая геометрия
Векторная алгебра
Пределы
Примеры вычисления интегралов
Производная и дифференциал
Изменить порядок интегрирования
в интеграле
Вычислить двойной интеграл
Интегрирование по частям
Исследовать на сходимость ряд
Вычислить предел функции
Решение типового варианта
контрольной работы
Энергетика
Курс лекций общая энергетика
Физика, электротехника
Лабораторная работа по ТОЭ
Двигатели, генераторы, трансформаторы
Контрольная по физике
ТОЭ теоретические основы
электротехники
Цифровые электронные устройства
Способы охлаждения
полупроводниковых приборов
Теория электрических цепей
Тормозное рентгеновское излучение
Ядерная модель атома
Равновесная плотность энергии излучения
Способы получения
интерференционной картины
Понятие когерентности
Явление дифракции
Дифракция от круглого отверстия
Дифракция Фраунгофера от щели
Дифракционная решетка
Тепловое излучение. Формула Планка
Техническая механика
Контрольная работа
Курс лекций
Лабораторные работы
Задачи по сопромату
Моменты инерции сечения
Деформации и перемещения при кручении
валов
Определение опорных реакций
Расчет статически неопределимых балок
Расчет ферм
Расчеты на прочность по допускаемым
напряжениям
Моменты инерции
Изгиб с кручением
Вычислить упругую объемную
деформацию
Рассчитатьна прочность по III-ей теории
прочности
История искусства
Лекции по эргономике
для дизайнеров интерьера
Египет, Индия и Китай
Доисторическая эпоха
Буддизм
Ассирия
ЭЛЛАДА
Коринфский стиль
Рим
Хлеба и зрелищ
этрусский дом
ДРЕВНЕХРИСТИАНСКАЯ ЭПОХА
Борьба язычества с христианством
римские катакомбы
САСАНИДЫ
Магометанство
Появление арабов в Европе
История искусства государства
Российского

Дальнейшее развитие христианства
в Европе

Византийская архитектура
Новгорода и Пскова
Покровский собор в Филях
четыре вида древней иконописи
Иконоборство
Эпоха петровских преобразований
История искусства западной Европы
периода Возрождения
Романский стиль. — Готика
Церковь Парижской Богоматери
ИТАЛИЯ В ЭПОХУ ВОЗРОЖДЕНИЯ
Жизнь Италии в эпоху Возрождения
Ломбардское направление живопис
НИДЕРЛАНДЫ
Леонардо да Винчи
Общее состояние искусств в Европе.
Народные росписи
Уральский расписной туесок
Нижнетагильские туеса
А.Н.Голубева «Тагильский букет»
 

Лабораторная работа № 3

Пассивный двухполюсник в цепи синусоидального тока

Векторные диаграммы

1. Назначение работы

В работе определяются параметры параллельной схем замещения пассивных двухполюсников. Значение параметров находятся двумя способами:

1) методом трёх вольтметров;

2) с помощью вольтметра и фазометра.

2. Описание установки

Электрическая цепь, которую мы исследуем в данной работе (см. рис.1), собирается на макетной панели NI ELVIS и состоит из измерительного резистора Rи сопротивлением 100 Ом и пассивного двухполюсника Za (Zb). Ее выводы мы подключаем к встроенному источнику напряжения установки Function Output и к заземлению монтажной панели Ground. В качестве пассивных двухполюсников используются катушка индуктивностью 15 мГн и конденсатор емкостью 10 мкф.

 

Рис.1

3. Подготовка к работе

1. Начертить схемы для определения комплексного сопротивления пассивного двухполюсника  по методу трех вольтметров.

2. Показать, как по результатам измерений по схеме рис. 1 производится определение сопротивления  двухполюсника:

а) аналитически;

б) путем построения векторных диаграмм.

3. Начертить схему для определения комплексного сопротивления пассивного двухполюсника  с помощью измерений, выполненных вольтметром и фазометром. Написать аналитические выражения, позволяющие по результатам данных измерений  определить характер сопротивления .

4. Написать формулы перехода от параметров последовательной схемы замещения пассивного двухполюсника , к параметрам параллельной схемы замещения ,и, наоборот, от параметров , к параметрам ,.

4. Рабочее задание 

1. Определить параметры пассивного двухполюсника Za (Zb) методом трёх вольтметров.

Для определения параметров пассивного двухполюсника Za (Zb) методом трёх вольтметров нам необходимо измерить напряжения на источнике питания, измерительном резисторе и на самом двухполюснике Za (Zb). Для этих целей точки 1 и 0 мы подключаем к аналоговым каналам ACH0(+) и ACH0(-), 1 и 2 к ACH1(+) и ACH1(-), 2 и 0 к ACH2(+) и ACH2(-), соответственно (схема рис. 1).

 Измерение сигнала с выбранных нами каналов осуществляется  с помощью виртуального прибора, основой которого является функция DAQmx Read, расположенная в палитре DAQmx-Data Acquisition. Частота дискретизации сигнала, измеряемая физическая величина, тип, которым представляются полученные данные, а также указание, с каких каналов производится сбор данных, заданы в предварительно настроенной функции TASK (путь: functions – NI Measurements - TASK). Для регулирования  максимального значения выходного сигнала встроенного источника питания, а также  его частоты, используют ручки “Amplitude”, “Coarse Frequency” и “Fine Frequency” (“Амплитуда”, “Ступенчатое регулирование частоты”, “Плавное регулирование частоты”) , расположенные на передней панели NI ELVIS «FUNCTON GENERATOR».

Для получения информации о действующих значениях напряжений исследуемых узлов анализируемой нами цепи используется функция Extract Single Tone Information. Эта информация представляется в виде одномерного массива, который с помощью функции Index Array разбивается на отдельные элементы (Ug, Ur, UZa). После этого по известным действующим  значениям измеряемых напряжений в формульном узле Formula Node проводится аналитический расчет параметров двухполюсника Za (рис. 2).

Рис. 2

2. Построить векторную диаграмму цепи рис. 1. По диаграмме графически определить параметры пассивного двухполюсника.

 Одновременно с аналитическим расчетом в данной лабораторной работе проводится графическое определение параметров двухполюсника. Математические преобразования с известными действующими значениями напряжений, необходимые для построения векторной диаграммы, так же, как и в п.1,  выполняются в формульном узле Formula Node (см. рис.3).

Рис.3

 

Результаты представляются на двухкоординатном осциллографе XY Graph (рис.4).

При определении характера двухполюсника необходимо, меняя частоту источника питания, следить за поведением вектора U2. Если двухполюсник имеет емкостной характер, то с ростом частоты w и постоянстве U1, напряжение U2 будет увеличиваться. При индуктивном – уменьшаться.

 

 

Рис.4

Примечание:

Опыт по определению параметров Za рекомендуется проводить на частоте:

 f=1-1,5 кГц, Rи=100 Ом, La. = 15мГн, U1=1,5 Bния, измерительном резисторе и й характер, то с ростом частоты т регулируемого источника питания, следить за поведением вектора;

Zb:

 f=50-100 Гц, Rи=100 Ом, Cb = 10 мкФ, U1=1,5 B.

3. Определить параметры пассивного двухполюсника с помощью измерений, выполненных вольтметром и фазометром.

Особенностью проведения данного опыта является то, что функция Extract Single Tone Information, помимо измерения действующих значений напряжений Ug, Ur, определяет также их фазы. Для достижения однозначных фазовых соотношений между Ug и Ur фазовый угол Ur принимается за 0. Тогда параметры двухполюсника легко определяются по известным выражениям, записанным в формульном узле (рис. 5):

Рис. 5

5. Вопросы для самопроверки

1. Какие методы применяют для определения параметров последовательной и параллельной схем замещения пассивного двухполюсника? В чем заключается сущность каждого метода?

2. Как определяют параметры последовательной схемы замещения пассивного двухполюсника методом трех вольтметров при аналитическом расчете и путем построения векторных диаграмм? Каким способом устанавливают знак реактивного сопротивления двухполюсника?

3. Как определяют параметры параллельной схемы замещения пассивного двухполюсника методом трех амперметров при аналитическом расчете и путем построения векторных диаграмм? Каким способом устанавливают знак реактивной проводимости двухполюсника?

4. Как перейти от параметров последовательной схемы замещения к параметрам параллельной схемы замещения пассивного двухполюсника?

5. Как перейти от параметров параллельной схемы замещения к параметрам последовательной схемы замещения пассивного двухполюсника?

6. Как определить параметры последовательной схемы замещения двухполюсника, эквивалентного двум последовательно включенным пассивным двухполюсникам, если известны:

а) комплексные сопротивления;

б) комплексные проводимости этих двухполюсников?

Характеристики и параметры реальных элементов электрических цепей постоянного тока