ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №9 «НЕЛИНЕЙНАЯ ЦЕПЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА»

1. Цель работы: экспериментальное исследование вольтамперных характеристик катушки индуктивности с ферромагнитным сердечником и конденсатора. Изучение формы кривой тока в катушке с сердечником. Сравнение экспериментальных результатов с расчетными данными. Знакомство с работой двустороннего ограничителя уровня напряжения.

2. Порядок выполнения работы:

1. Изучить главу «Описание оборудования».

2. Изучить теоретические основы по материалам лекций или перечню рекомендованной преподавателем литературы.

3. Убедиться, что выключатель модулей стенда находится в положении «ВЫКЛ»

4. По указанию преподавателя, выбрать модули для выполнения текущего задания. Расставить их на лабораторной стойке так, чтобы было удобно проводить эксперимент. Подготовить соединительные провода (перемычки), входящие в комплект поставки.

5. Подключить модули к сети ~220В 50Гц.

6. Соединить модули согласно принципиальной электрической схеме или схеме соединений.

7. Провести эксперимент.

8. Отключить модули от сети ~220В 50Гц.

9. Составить отчет по лабораторной работе.

3. Порядок проведения эксперимента:

В работе используются:

· модули: «Источник питания», «Нелинейные и реактивные элементы», «Измеритель мощности», «Функциональный генератор».

1. Собрать электрическую цепь по рис. 9.1 для снятия вольтамперной характеристики катушки с сердечником. В качестве регулируемого источника переменного напряжения ~0…12В использовать модуль «Функциональный генератор». Частоту синусоидального сигнала установить равной 50 Гц. Подключить параллельно добавочному резистору R5 модуля «Нелинейные и реактивные элементы» выводы осциллографа. Установить пределы измерений напряжения и тока у измерителя мощности «1В…40В» и соответственно. Представить схему для проверки преподавателю.

2. Изменяя величину выходного напряжения от нуля, снять вольтамперную характеристику катушки с ферромагнитным сердечником. Данные тока  и напряжения  в цепи считывать по измерителю мощности (ваттметру). При проведении опытов не допускать превышения тока свыше 1 А. Результаты измерений занести в табл. 9.1. При проведении измерений наблюдать с помощью осциллографа форму кривой тока в цепи. При последнем измерении зарисовать осциллограмму кривой тока. Выключить электропитание модулей стенда.

Таблица 9.1

, B	0
, A

3. Снять вольтамперную характеристику конденсатора. Для этого, в схеме на рис. 9.1. подключить вместо катушки L1 конденсатор C (модуль реактивных элементов). Величину емкости конденсатора С установить по указанию преподавателя (например, 200 мкФ). Изменяя величину входного напряжения, считывать показания измерителя мощности (данные по току  и напряжению ). Результаты измерений занести в табл. 9.2. Выключить электропитание модулей стенда.

Таблица 9.2

Рисунок 9.1 Исследование нелинейной цепи переменного тока

4. Используя полученные экспериментальные результаты (табл. 9.1, табл. 9.2), построить в одной системе координат вольтамперные характеристики катушки с ферромагнитным сердечником L1 и конденсатора C.

5. Собрать электрическую цепь с последовательным соединением катушки с ферромагнитным сердечником L1 и конденсатора C (рис. 9.2). Представить схему для проверки преподавателю.

Рисунок 9.2 Исследование нелинейной цепи переменного тока

6 Плавно изменяя величину входного напряжения исследуемой цепи, снять вольтамперную характеристику всей цепи при увеличении и уменьшении входного напряжения. Данные тока  и напряжения  в цепи считывать по измерителю мощности (ваттметру). Результаты измерений занести в табл. 9.3. Выключить электропитание модулей стенда.

Таблица 9.3

7. По экспериментальным данным табл. 9.3 построить ВАХ цепи с последовательным соединением катушки с ферромагнитным сердечником L1 и конденсатора C.