Лабораторна робота № 017
Дослідження пасивного прохідного чотиполюсника
Мета роботи - експериментально визначити на змінному струмі коефіцієнти лінійного пасивного прохідного взаємного чотириполюсника, а також дослідити його роботу при навантаженні
Порядок проведення роботи
1. Зібрати схему прямого ввімкнення чотириполюсника (рис.1)
2.Виконати досліди неробочого ходу(затискачі 2-2' розімкнуті}
та короткого замикання (затискачі 2-2' замкнені)при живленні чотириполюcника зі сторони первинних затискачів. Результати записати в табл. 1
3. До вихідних затискачів чотириполюсника ввімкнути навантаження За вказівкою викладача навантаження вмикається у вигляді активного R , індуктивного XL ємнісного Xc опору.
Покази прикладів записати у табл. 2,
4. Зібрати схему оберненого вмикання чотириполюсника /рис. 2/.
5. Виконати досліди неробочого ходу та короткого звмикання При живленні чотириполюсника зі сторони вторинних затискачів. Результати записати в табл.З.
Обробка експериментальних даних
1. За дослідами неробочого ходу та короткого замикання при живленні чотириполюсника зі сторони первинних затискачів визначити Z1X Результати занести в табл.1
2. З результатів п. 1.3- визначити Zн і занести в табл, 2. 3 дослідів неробочого ходу та короткого замикання при живленні чотириполюсника зі сторони вторинних затискачів визначити Z2X і результати занести в таб.З
4. Перевірити співвідношення Z1x / Z1k = Z2x / Z2k
5. Визначити коефіцієнти , , , , чотириполюсника і перевірити співвідношення
Результати записати в табл. 4.
6. Визначити значення , , елементів Т-подібної (рис. З) та значення , (рис. 4) елементів П-подібної заступних схем.
7. Знаючи коефіцієнти чотириполюсника , , , та із досліду (див. табл. 2) значення U2, I2, ?2, знайти U1, I1, ?1 та порівняти з дослідними величинами.




Таблиці для запису і обробки експериментальних даних
Виміряно
Обчислено

Режими
U1, B
I1, A
Ф1, град
Z1X ; Z1К (Ом)

Неробочий хід
26
0,122
-71
Z1X=213*е-71j

Коротке замикання
25,7
0,058
58
Z1K=443*е58j

Виміряно
Обчислено

Режими
U2, В
I2, А
?2, град
;

Неробочий хід
12,4
0,185
-75
Z2X = 67*e-75j Ом

Коротке замикання
12,1
0,088
65
Z2K = 137*e54j Ом



U1
I1
?1
U2
I2
?2
Zн = U2/I2

В
А
град
В
А
град
Ом

25,3
0,101
-44
18,6
0,077
0
241


Пункт 4. Перевірити співвідношення Z1X / Z1R = Z2X / Z2R
213*е-71j / 443*е58j = 67*e-75j / 137*e54j
0,48*е-j129 = 0,48*e-j129
Пункт 5. Визначити коефіцієнти , , , , чотириполюсника і перевірити співвідношення
A = sqrt(Z1X/(Z2X – Z2R)) = sqrt(Z1X*Z1R/(Z2X*Z1R – Z2R*Z1R)) = sqrt(Z1X*Z1R/Z2R/(Z1X – Z1R))
Z1X = 213*e-j71 = 213*cos71 – j213*sin71 = 69 – j201
Z1R = Z1K=443*е58j = 443*cos58 + j443*sin58 = 235 + j375
Z1X - Z1R = 69 – j201– (235 + j375) = -166 – j174
A = sqrt(Z1X*Z1R/Z2R/(Z1X – Z1R)) = sqrt(94359*e-j13/31510*e-j67) = sqrt(2.99*ej80) = 1.5*ej40(Ом)
B = Z2R * A = 137*e54j * 1.5*ej40 = 205*ej94 (Ом)
C = A / Z1R = 1.5*ej40 / 443*е58j = 0.0033*ej-18 (Сім)
D = B / Z1R = 205*ej94 / 443*е58j = 0.46*ej36
A
B, Ом
C, cм
D
Перевірка

1.5*ej40
205*ej94
0.0033*ej-18
0.46*ej36
AD-BC = 1

Перевірка співвідношення AD-BC = 1
1.5*ej40* 0.46*ej36- 205*ej94* 0.0033*ej-18= 0.69*ej76 – 0.6765*ej76 = 0.69*cos76 – j0.69*sin76– 0.6765* cos76– 0.6765* sin76= 0.167 + j0.669 – (-0.163 + j0.656) = 0.33 – j1,325 != 1
Пункт 6 Обчислення елементів заступних схем 4-полюсника
Т-подібна схема
Z1T = (A-1)/C = (1.5*ej40-1)/ 0.0033*ej-18 = (1.15 + j0.96 - 1)/0.0033*ej-18 = 0.15*ej90 / 0.0033*ej-18 = 45,45*ej108 = -14 + j43 Ом
Z2T = (D-1)/C = (0.46*ej36-1)/ 0.0033*ej-18 = (0.37 + j0.27- 1)/ 0.0033*ej-18 = 0.63*ej16 / 0.0033*ej-18 = 190,9*ej-2 =  -381+ j6,66 Ом
YT = C = 0.0033*ej-18= j0.0033 См
П-подібна схема
ZП = B = 198*ej104 = -48 + j192 Ом
Y1П = (D-1)/B = (0.46*ej36-1)/ 205*ej94= (0.372 + j0.27- 1)/ 205*ej94= 0.628*ej16 / 205*ej94= 0.003*e-j78 =  -j0.003 См
Y2П = (A-1)/B = (1.5*ej40-1)/ 205*ej94= (1.15 + j0.96 - 1)/ 205*ej94= 0.15*ej90 / 205*ej94= 7.31*e-j4 = 7.3 + -j0.001 Cм
Пункт 7. Знаючи коефіцієнти чотириполюсника , , , та із досліду (див. табл. 2) значення U2, I2, ?2, знайти U1, I1, ?1 та порівняти з дослідними величинами.
З основних рівнянь визначаємо:
U1 = A* U2 + B*I2 = 1.5*ej40 * 18,6+ 205*ej94* 0,077 = 27.9*ej56 + 15.785*ej104 (B)
I1 = C* U2 + D*I2 = 0.0033*ej-18* 18,6+ 0.46*ej36* 0,077 = 0.061*ej6 + 0.035*ej54 (A)
?1 = ?U – ?I = 33 -75 = -42