Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
ФГАОУ ВПО «БАЛТИЙСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ИММАНУИЛА КАНТА»
ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
КАФЕДРА РАДИОФИЗИКИ И ИНФОРМАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
ОТЧЕТ
по лабораторной работе №1
Тема: «Исследование возможностей программы схемотехнического моделирования Electronics Workbench»
студентов 4 курса
Специальности «Организация и технология защиты информации»
Специализация «Компьютерная безопасность»
Бажанова Михаила и Бабич Андрея
Калининград
2013 год
Цели работы:
Программа работы:
Electronics Workbench.
Используемая учебно-материальная база:
методическое пособие к программе Electronics Workbench.
Ход работы
В ходе выполнения данной задачи, была составлена схема, позволяющая проверить на практике правильность и справедливость закона Ома.
Рис. 1. Схема, позволяющая проверить на практике справедливость закона Ома
Из рис. 1 следует, что на участке цепи с сопротивлением R2=100 Ом создается падение напряжения U=9,09 В, измеряемое вольтметром.
I = U / R, из чего следует I = 9,09/100 = 90,9 мА.
|
R2, Ом |
U, В |
I=U/R, А |
|
100 |
9,09 |
0,09 |
|
30 |
7,5 |
0,25 |
|
20 |
6,67 |
0,33 |
|
10 |
5 |
0,5 |
|
5 |
3,33 |
0,67 |
Для такой цепи модуль полного сопротивления определяется согласно выражению:
С учетом, что ω = 2πF выражение может быть записано с циклической частотой F:
С учетом, что F =159,155 Гц, ω = 2πF = 2 • 3,14 • 159,155 = 1000 рад/с, R =1000 Ом, можно определить модуль сопротивления RL-цепи | Z |.
Отсюда следует, что Z=1414 Ом.
Амплитуда и фаза тока в этом случае будут иметь следующие значения:
Падение напряжения на сопротивлении и индуктивности:
что практически совпадает с показаниями прибора на рис. 2.
Из рисунка следует, что при F=159,155 Гц, Z =1414 Ом, и E=10 В, ЭДС на LC = 7,0243 В.
Напряжение на индуктивности L в RL-цепи опережает напряжение на сопротивлении R на (3600 × 0,0008)/0,0063 = 45,710 , где Т=1/159,155=0,0063 с - период при выбранной частоте колебаний, Т2-Т1=0,0008 с – отставание (см. рис. 3).
Рис. 3. Осциллограммы напряжений на R и L, позволяющие определить разность между ними
Согласно заданию, полученному от преподавателя, будем увеличивать частоту источника переменной ЭДС с шагом 160 Гц, и результаты заносить в таблицу 2.
|
F, Гц |
UXL, В |
Br, град. |
|
160 |
1,2184 |
21 |
|
320 |
1,3890 |
67 |
|
480 |
1,6151 |
71 |
|
640 |
1,9274 |
79 |
|
800 |
2,3843 |
78 |
|
960 |
3,1102 |
90 |
|
1120 |
4,4073 |
90 |
|
1280 |
7,0043 |
90 |
Таблица 2. Результаты измерения падения напряжения UXL и рассчитанных фазовых соотношений.
Рис. 4. Графики зависимости UXL и Br от частоты источника переменного тока F
Вывод: В ходе данного эксперимента мы подтвердили прямо пропорциональную зависимость между частотой переменного тока и напряжения (см. таблицу 2) и также удостоверились, что угол, при расчете фазовых соотношений, растет до 90о.
Далее, согласно заданию, составим RC-цепь, макет которой изображен на рис. 4.
Рис. 5. Последовательная RC-цепь
Для RC-цепей справедливы следующие соотношения:
Изменяя значения частоты источника переменного тока, данные занесем в таблицу 3.
|
F, Гц |
UXL, В |
Br, град. |
|
160 |
0,432 |
42 |
|
80 |
1,1140 |
7 |
|
40 |
2,4631 |
6 |
|
20 |
4,5322 |
0,8 |
|
10 |
7,1340 |
0,2 |
Таблица 3. Результаты измерения падения напряжения UXL и рассчитанных фазовых соотношений.
Рис. 6. Графики зависимости UXL и Br от частоты источника переменного тока F
Вывод: Как видно из таблицы, в RC-цепи при уменьшении частоты источника переменного тока, напряжение увеличивается, т.е. зависимость обратно пропорциональная.