Цепи с индуктивной связью Линейный трансформатор Параллельный колебательный контур Лабораторный практикум mАнализ сложных линейных цепей Исследование частотных характеристик

Выполнение курсового расчета по теории электрических цепей

Порядок выполнения лабораторных работ

Целью лабораторного практикума по курсу "Основы теории цепей" является экспериментальное подтверждение основных теоретических разделов курса, ознакомление с некоторыми измерительным приборами и овладение методикой основных электрических измерений.

  Выполнение каждой работы состоит из трех основных этапов:

 1. Подготовка к лабораторной работе.

 2. Выполнение эксперимента в лаборатории.

  3. Составление отчета.

 1. Подготовка к лабораторной работе

 Во время подготовки к лабораторной работе студент должен:

а) обстоятельно ознакомиться с соответствующими разделами теоретического курса;

б) выполнить требуемые предварительные расчеты и графики (числовые данные для расчетов находятся в лаборатории);

в) составить необходимые принципиальные и монтажные схемы эксперимента, продумать назначение каждого прибора и деталей лабораторной установки, а также порядок их включения;

г) подготовить ответы на контрольные вопросы.

2. Выполнение эксперимента в лаборатории

Лабораторные работы выполняются бригадами по два человека в часы, предусмотренные расписанием.

Непосредственному выполне­нию каждой лабораторной работы предшествует теоретический кол­локвиум – проверка подготовленности студентов. При этом студент представляет преподавателю оформленный отчет по предыдущей рабо­те и все расчеты, графики и схемы, относящиеся к выполняемой работе.

Если представленные материалы признаны удовлетворительными, преподаватель задает контрольные вопросы, касающиеся предстоящей лабораторной работы.

Если материалы, представленные студентом, или его ответы на контрольные вопросы признаны неудовлетворительными, студент к выполнению лабораторной работы не допускается.

Студенты, допущенные к лабораторной работе, выполняют ее в соответствии с настоящими указаниями.

Все студенты должны быть ознакомлены (под расписку) с инструкцией по технике безопасности и правилами внутреннего распорядка в лаборатории.

При сборке установки студенты должны обращать особое внимание на выполнение монтажных схем. Монтажную схему следует собирать, используя наименьшее количество соединительных проводов. Все контактные соединения должны быть надежными и выполнены технически грамотно.

Расчеты, основанные на экспериментальных данных, выполняются в лаборатории в процессе работы. Кривые, снятые в лабора­тории, вычерчиваются также в процессе работы.

Экспериментальная часть работы считается выполненной после просмотра и утверждения черновика отчета преподавателем.

3. Составление и сдача отчета

Отчет составляется каждым студентом индивидуально и оформляется в соответствии с требованиями стандарта.

В отчете должны быть отражены:

– цель работы;

– результаты подготовки к выполнению лабораторной работы;

– экспериментальная часть работы;

– выводы по выполненной работе.

По результатам домашней работы составляются и приводятся таблицы, графики, указанные в описании, необходимые расчеты. Расчетам должно предшествовать краткое объяснение методик рас­чета, расчетные формулы и соотношения с указанием первоисточника. Значения символов и числовых коэффициентов, входящих в формулу, расшифровываются в тексте отчета.

В разделе отчета, посвященном эксперименту, вычерчи­ваются схемы измерений с кратким объяснением методики эксперимента.

Рисунки и графики выполняются на листах белой или миллиметровой бумаги, помещаются после первого упоминания в тексте или в конце отчета в виде приложения; при размещении в тексте их размер должен быть не менее 10 х15 см.

На графике вычерчивается координатная сетка, по осям проставляются изменяющиеся величины с указанием размерности. Рисунки и графики снабжаются подрисуночными подписями.

Каждая таблица снабжается заголовком, в котором указаны ее номер и название.

Значения всех физических величин должны приводиться в единицах СИ или в кратных и дольных от них.

Выводы содержат анализ полученных результатов по всем пунктам задания, объяснение причин отклонения результатов эксперимента от расчетных величин, оценку погрешностей и т.д. Можно указать части работы, вызвавшие затруднения, дать рекомендации по улучшению лабораторного практикума.

В тексте отчета следует по возможности не использовать личные местоимения. Не допускается применять сокращения слов, кроме установленных правилами русского языка.

Способы аналитического определения коэффициентов

по известной схеме и параметрам её элементов коэффициенты находятся следующими способами:

Составлением уравнений по законам Кирхгофа и представлением их в виде (1) и (2);

По вычисленным значениям Z1к, Z1х, Z2к;

Разбивкой сложного 4П на более простые 4П с известными параметрами;

Способом эквивалентных преобразований (Y®D или D®Y) свести к Т- или П-образной схеме.

 

8.7. Входные сопротивления 4П

1. Со стороны входа Z1вх = , где Z2 = .

2. Со стороны выхода Z2вх = , где Z1 = .

Таким образом, Z1х = , Z1к = , Z2х = , Z2к = .

Отсюда важное соотношение =  = .

3.5. Постройте и зарисуйте частотные характеристики цепи АЧХ и ФЧХ в линейном масштабе. Для этого на панели инструментов выберите кнопку «Анализ» → «АЧХ/ФЧХ». Начальную частоту выберите равной 1 Гц, конечную частоту - 10 МГц. Указанные значения в дальнейшем следует откорректировать так, чтобы на экране дисплея достаточно хорошо отображались основные особенности АЧХ и ФЧХ исследуемой цепи. Выберите число точек для расчета, равное 1000.

3.6. Определите по графику АЧХ с помощью линейки полосу пропускания цепи на уровне , где =max │Н (jω)│.

3.7. Определите по графику АЧХ граничные значения амплитудно-частотной характеристики:

│Н (jω)│= │Н (0)│; │Н (jω)│= │Н (∞)│.

3.8. Смоделируйте на входе цепи единичное ступенчатое воздействие 1(t). Задайте параметры источника:

«Тип источника» – меандр

«Частота (f)» – 1 Гц

«Коэффициент заполнения (К)» – 50%

«Макс.напряжение (Umax)» – 1 В

«Мин.напряжение (Umin)» – 0 В

«Длительность фронта (tfr)» – 1 нс

«Задержка включение (delay)» – 0 пер

3.9. Постройте и зарисуйте переходную характеристику цепи h(t). Рекомендуемые параметры в таблице анализа:

«Начальное время» - 0

«Конечное время» - 5 мкс

«Число точек» – 10000

Измерение параметров сигналов и цепей. Цель работы Целью работы является ознакомление с основными характеристиками и правилами пользования приборами, применяемыми в лабораторном практикуме, а также с устройством лабораторного стенда.

Измерение разности фаз Работа с генератором, осциллографом.

Описание приборов Генератор сигналов низкочастотный GFG – 8219A .

Назначение ручек управления, индикаторов, разъемов.

Характеристики генератора GFG-8219.

Осциллограф OS-5020 1. Общая характеристика Осциллограф OS-5020 является осциллографом с полосой пропускания от 0 до 20МГц и индикацией сигналов 2 каналов.

Блок дисплея и включения прибора

Блок развертки и синхронизации

Работа в однолучевом режиме. Работа с использованием одного луча и одной развертки с внутренней синхронизацией является наиболее элементарным использованием осциллографа серии OS-5020.

Проведение измерений Измерение пикового значения напряжения.

Измерение временных интервалов Другой важной измерительной функцией осциллографа является измерение временных интервалов.

Вольтметр универсальный В7-77 1. Назначение Вольтметр универсальный В7-77 предназначен для измерения постоянного и переменного напряжения, постоянного и переменного тока, электрического сопротивления постоянному току, тестирования полупроводниковых диодов и проверки электрических цепей на короткое замыкание (“прозвонка”).

Проведение измерений Установить переключатель рода работ и пределов измерений в положение соответствующее выбранному режиму работы.

Описание лабораторного стенда Лаборатория оснащена стендами, на каждом из которых можно выполнить комплекс лабораторных работ, предусмотренных програм­мой курса ОТЦ.

Генератор качающейся частоты (ГКЧ) (рис. П.9) предназначен для гене­рации сигнала линейно изменяющейся частоты.

Измеритель разности фаз (фазометр) предназначен для измере­ния разности фаз между двумя электрическими сигналами переменно­го тока произвольной формы.

Простейшие электрические цепи при гармоническом воздействии 1. Цель работы Освоение метода комплексных амплитуд и экспериментальная проверка амплитудных и фазовых соотношений в линейных цепях при гармоническом воздействии.

Энергетические характеристики цепи: PS – полная мощность, PS = UI;

Работа выполняется на блоке "Простые и сложные цепи". 4.1. Измерьте величины сопротивлений R5 и RL1 сравните их с заданными в таблице.


Электрические цепи однофазного синусоидального тока