Разветвленная цепь синусоидального тока

Лабораторная работа № 4 а
РАЗВЕТВЛЕННАЯ ЦЕПЬ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА
1. Краткое содержание работы
Работа содержит две части.
В первой части исследуется разветвленная цепь синусоидального тока, содержащая
резисторы, индуктивные катушки и конденсаторы. При подготовке к работе
рассчитываются токи ветвей, напряжения на элементах, потенциалы точек цепи и
строятся векторная диаграмма токов и топографическая диаграмма напряжений. При
выполнении работы исследуется та же цепь и сопоставляются теоретические и практические результаты.
Во второй части исследуется зависимость токов и напряжений цепи от непосредственного
изменения параметров элементов или путем изменения частоты генератора. При подготовке к работе строятся линейные и круговые диаграммы для простых цепей. При
выполнении работы экспериментально проверяются теоретические соотношения в этих
же цепях.
2. Описание установки
На стенде находятся: генератор синусоидального напряжения ГЗ-33, вольтметр ВЗ-38,
фазометр Ф2-1, магазин резисторов и панель с элементами цепи. На панели находятся:
резисторы с сопротивлением 1, 10 и 100 Ом, магазин конденсаторов, емкость которых
переключается ступенчато от 0,0145 до 3,0 мкФ, магазин катушек, индуктивность которых
переключается ступенчато от 1 до 120 мГн, отдельные конденсаторы с емкостью 0,5; 0,12;
0,068 мкФ и 6800 пФ, отдельные катушки с индуктивностью 16 и 26 мГн, а также группы
соединенных штепсельных гнезд, применяемых в качестве узлов электрической цепи.
3. Методические указания
Построение векторной диаграммы токов и топографической диаграммы
напряжений разветвленной цепи. Построение диаграмм рассмотрим на примере цепи
(рис. 9). В цепи три ветви. Для всех, вариантов (см. табл. 2) каждая ветвь имеет два
пассивных элемента:
первая — r1 и C1 , вторая — r2 и C2 ; третья — r3 и C 3 .
Вначале вычисляют сопротивления реактивных элементов по формулам: xL    L ,
1
xC 
, где   2f (f — циклическая частота приведена в табл. 3). По известным
 C
сопротивлениям резисторов и реактивных элементов каждой ветви вычисляют их
комплексные сопротивления:
Z 1  Z 11  Z 12  r1  jxC1
Z 2  Z 21  Z 22  r2  jxL 2
Z 3  Z 31  Z 32  r3  jxC 3
Затем определяют токи трех ветвей. Их можно определить методом контурных токов 'или
методом узловых потенциалов, используя формулу двух узлов. Но при наличии в цепи
только одного источника проще определить I1 по входному сопротивлению цепи
относительно зажимов источника:
E
,
Z2Z3
Z1 
Z2 Z3
а затем, применяя формулу «разброса», определить токи параллельно соединенных ветвей
Z3
Z2
I2  I1
и I3  I1
Z2  Z3
Z2  Z3
Комплексы токов полезно представить в двух формах — в алгебраической и полярной.
Например, I1  I1'  jI1''  I1 1 и т. д. Алгебраическая форма может быть использована
при построении вектора тока по двум его координатам, хотя можно его построить,
используя и полярные координаты. Полярная форма более универсальна, так как модуль
тока необходим для вычисления модуля напряжения на элементах.
I1 
Вычислив токи, строят векторную диаграмму токов, используя либо алгебраическую
форму записи комплексов токов, либо полярную (см. рис. 1а). При построении диаграммы
координатные оси комплексной плоскости (+ 1, +j) обычно не изображают, но их
ориентация обязательно подразумевается. В таких случаях, как правило, ось +1 считается
направленной строго вправо (изображена пунктиром). Угол, отсчитанный от этого
направления до направления вектора тока, есть начальная фаза тока, т. е. аргумент  в
полярной форме записи комплекса тока. Угол, отсчитанный от оси + 1 против часовой
стрелки, считается положительным, а по часовой — отрицательным. Если токи
рассчитаны и построены верно, то диаграмма должна подтверждать выполнение 1 закона
Кирхгофа I1  I2  I3 .
Топографическую диаграмму напряжений удобнее строить вместе с векторной
диаграммой токов на отдельном листе миллиметровой или клетчатой бумаги.
Перед построением топографической диаграммы цепи (рис. 9) следует обозначить
каждую точку цепи между элементами (точки a, b, c, d, e, f). Топографической диаграммой
называют изображение потенциалов этих точек на комплексной плоскости. Потенциал
какой-либо точки цепи есть напряжение между данной точкой и точкой, потенциал которой принят за нулевой. Потенциал является понятием относительным: если говорят о
потенциалах точек цепи, то имеют в виду, что потенциал одной из точек равен нулю.
Называя величину потенциала какой-либо точки цепи фактически называют напряжение
между этой точкой и точкой нулевого потенциала. Точка нулевого потенциала выбирается
совершенно произвольно, но, как правило, этой точкой служит зажим источника, который
соединен с корпусом прибора. Пусть этой точкой будет точка f. Принимаем  f = 0.
Для правильной записи выражений для потенциалов других точек цепи полезно
пользоваться понятием точки большего потенциала. В цепях синусоидального тока так
же, как в цепях постоянного тока, справедливо утверждение: ток в пассивном элементе
направлен от точки большего потенциала к точке меньшего потенциала. Это утверждение
оправдано только записью выражений для потенциалов. Действительно, на основании
закона Ома (рис. 2) имеем
U ab   ZIab
Известно, что
U ab   a   b
Подставляя (2) в (1), получаем     ZI ab , откуда следует     ZI ab или
a
b
a
b
 b   a  ZI ab . Знаки последних равенств дают основание  a считать большим
потенциалом, а  b — меньшим и соответственно точку a - точкой большего потенциала, а
точку b — точкой меньшего потенциала.
Таким образом, положительное направление тока в элементе Z , задаваемое произвольно,
однозначно определяет точку большего и меньшего потенциалов (ток направлен от точки
большего потенциала к точке меньшего потенциала). Естественно, что понятия больший и
меньший потенциалы особенно в цепях синусоидального тока, являются сугубо условными и применяются в основном для правильной записи выражений для потенциалов.
Применим правило знаков выражений для потенциалов, исходящее из понятия точки
большего потенциала. На рис. 3 приведен фрагмент цепи (рис. 9) с конкретными
элементами.
Запишем потенциалы остальных точек цепи при  f = 0, выражая их через потенциалы
предыдущих точек и напряжение соответствующего элемента (не вычисляя комплексы):
 e   f  r1 I1   f  U r1
    jx I    U
c
e
L2 2
e
L2
 d   e  ( jxC 3 ) I3   e  U C 3
Судя по положительному направлению тока I (см. рис. 3), потенциал точки e больше
1
потенциала точки f на величину U 1  r1 I1 ; направление I2 дает основание сказать, что  c
больше  на величину U  jx I и т. д. Поэтому у всех слагаемых в (3) — (5)
e
L2
L2 2
напряжения соответствующих элементов записаны со знаком «+».
Приступим к построению топографической диаграммы. Предварительно вычислим
модули напряжений на всех элементах по закону Ома для модулей:
U1  r1 I1 , U L 2  xL 2 I 2 , U C 3  xC 3 I 3 и т. д. Важно отметить, что модули напряжений
являются действительными, положительными числами (не комплексными и не
отрицательными).
Располагаем точку f— точку нулевого потенциала — в начале координат комплексной
плоскости (см. рис. 16). Оси координат не изображаем по известной причине — они не
нужны. Для векторной диаграммы положение начала координат не играет никакой роли и
поэтому векторная диаграмма такое и топографическая диаграмма напряжений на рис. 1
могут располагаться на комплексной плоскости независимо одна от другой. Важно лишь
то, что ось +1 подразумевается направленной вправо.
В соответствии с (3) для получения потенциала точки е на комплексной плоскости
необходимо к потенциалу точки f прибавить вектор напряжения на резисторе U 1  r1 I1 .
Следует помнить, что вектор напряжения на резисторе совпадает по направлению с его
током (находится в фазе с ним), вектор напряжения на катушке опережает ток катушки на
90°, а вектор напряжения на конденсаторе отстает от тока на конденсаторе на 90 0 .
Поэтому из точки f в масштабе напряжений по направлению тока I1 строим вектор
U 1  r1 I1 . Модуль U 1 уже вычислен. Получаем потенциал  e , конец которого отмечаем
точкой e.
Затем в соответствии с (4) из точки е строим вектор напряжения на катушке
U L 2   jxL 2 I2 , опережающий ток I2 на 90° (повернутый относительно I2 на 90° против
часовой стрелки). Модуль этого вектора также вычислен. Получаем
вектор  c , конец которого обозначаем точкой с. Из точки е строим также вектор
напряжения на конденсаторе U  x I , отстающий от тока I на 90°. Модуль его
C3
C3 3
3
известен, а направление указывается поворотом I3 в сторону отсчета отрицательных
углов, т. е. по часовой стрелке, на угол 90°.
В соответствии с (5) получаем  d , конец которого обозначаем точкой d. Подобным
образом строятся потенциалы точек b и а.
При графическом построении диаграммы, когда потенциалы точек получают по векторам
напряжений на элементах, вычисляя их модуль и определяя направление в соответствии с
направлением вектора тока, вычислять по (3) — (5) и указывать потенциалы  i на
топографической диаграмме не следует.
Однако нужно помнить, что векторы потенциалов точек
 a ,  b ,  c ,  d ,  e начинаются в точке нулевого потенциала, а заканчиваются в
соответствующей их индексу точке.
Некоторые преподаватели и студенты предпочитают другой способ построения
диаграммы. Сначала вычисляют комплексные значения потенциалов точек цепи по (3) —
(5). Затем из точки нулевого потенциала строят эти комплексы
(см.  e ,  c ,  d на рис. 16), получая таким образом потенциалы точек цепи на диаграмме.
Потом соединяют отрезком линии точки на диаграмме, получая напряжение на элементе,
который подключен к одноименным точкам цепи, и указывают направление этого
напряжения.
При определении направления вектора напряжения можно пользоваться правилом,
основанном на понятии большего потенциала: стрелка напряжения на диаграмме
указывает больший потенциал (на схеме — наоборот).
Второй способ построения топографической диаграммы требует больших вычислений и
менее нагляден.
Построение простейших линейных и круговых диаграмм
В данной лабораторной работе рассматриваются простейшие круговые диаграммы для
случая, когда ветвь имеет два элемента разного характера: резистор r и реактивный
элемент x (L или C). Величина напряжения ветви поддерживается постоянной источником
E (см. рис. 4). К этому случаю можно отнести более сложную цепь (рис. 5), когда элемент
с интересующим нас током имеет, допустим, реактивный характер, а остальная
разветвленная цепь, рассмотренная как активный
двухполюсник, имеет внутреннее сопротивление резистивного характера или наоборот.
Пусть сопротивление одного из элементов цепи (рис. 4) остается постоянным, другого
элемента — изменяется.
Покажем, что при изменении r или x в цепи на рис. 4 от нуля до бесконечности,
геометрическим местом конца вектора тока I на комплексной плоскости является
полуокружность, причем диаметром этой полуокружности является Ik — ток ветви при
коротком замыкании элемента, сопротивление которого изменяется.
Это утверждение справедливо для всех возможных четырех вариантов цепи, имея в виду,
что характер ветви может быть либо rL либо rC.
Для общности выводов обозначим постоянное сопротивление Z П , изменяющееся — Z И .
В зависимости от конкретного случая Z П и Z И могут принимать значения r,  jxL и
 jxC . Запишем уравнение Кирхгофа для цепи (рис. 4)
Z  I  Z  I  U
П
И
Разделив обе части уравнения на постоянное сопротивление Z П , получим
I  k  90  I  Ik
где I  U Z П — ток ветви при коротком замыкании элемента, сопротивление которого
k
изменяется, т. е. при Z И  0 ;
ZИ
ZП
k — коэффициент, равный отношению модулей изменяющегося и постоянного
сопротивлений.
k  90 0  K 
Величина коэффициента k изменяется так же как и изменяющееся сопротивление от нуля
до бесконечности, а Ik есть постоянный вектор, так как U и Z П являются постоянными.
Уравнение (7) включает все четыре возможные варианта, а табл. 1 раскрывает конкретные
значения величин, входящих в (7).
Таблица 1
№
Характер
Коэффициент K
Ik
ZП
ZИ
ветви
пп
1
U
rL
r
xL
xL
  90
r
r
2
r
U
rL
r
xL
  90
xL
jx L
3
rC
U
r
xC
xC
  90
r
r
4
rC
r
U
r
xC
  90
xC
jxC
Докажем, что уравнение (7) при аргументе K равном (-90° есть уравнение правой
полуокружности, построенной на Ik как на диаметре (при определении правой и левой
полуокружностей ток I следует рассматривать как вертикальный вектор). Рис. 6
k
поясняет доказательство.
При изменении k от нуля до бесконечности у вектора тока I в (7) изменяется и модуль, и
аргумент. Для двух значений k, отмеченных штрихами, построена векторная диаграмма I ,
тоже отмеченного штрихами. Здесь же построен второй вектор левой части (7). Он
получен поворотом I на угол +90°, т. е. в сторону опережения (против часовой стрелки)
и умножением модуля I на k. Таким образом между I и вторым вектором в (7) при
любом k сохраняется угол 90°. Кроме того, их сумма есть постоянный вектор Ik . Из этого
следует, что геометрическим местом конца вектора I при изменении k от нуля до
бесконечности, есть полуокружность, построенная на I как на диаметре. Для аргумента
k
K +90°, когда второй вектор в (7) всегда опережает I на 90°, этой полуокружностью
является правая полуокружность.
Если аргумент K есть угол — 90°, то второй вектор в (7) будет при любом k отставать от
I на 90° и геометрическим местом конца тока I будет служить левая полуокружность,
отмеченная пунктиром на рис 6.
Доказано, что при аргументе K равном +90° уравнение (7) есть уравнение правой
полуокружности, а при —90° — уравнение левой полуокружности, построенной на I как
k
на диаметре. При этом считается, что начало вектора I находится в одной точке, а конец
его при изменении и скользит по указанной полуокружности.
Необходимо указать, как с помощью геометрических построений определить точку на
полуокружности, соответствующую конкретному значению k. Для этого от начала вектора
Ik откладываем в любом масштабе относительную единицу сопротивлений. Получаем
точку А (см. рис. 7). Отрезок О А равен 1. Из точки А перпендикулярно I в сторону раk
бочей полуокружности проводим линию переменного параметра (ЛПП). В масштабе
относительных единиц сопротивлений на ЛПП наносим сетку величин k: (коэффициент k
есть относительная величина изменяющегося сопротивления). Для конкретного значения
k ' концом вектора I ' служит точка В — точка пересечения OD с рабочей полуокружностью. Действительно, отношение модулей второго вектора в (7) и I ' должно быть равно
k ' . Это равенство следует из подобия треугольников ОВС и ОАО. Треугольники подобны,
так как имеют одинаковые углы.
При изменении k от нуля до бесконечности конец вектора I (точка В) перемещается по
рабочей полуокружности от точки С до точки О. Поэтому точка С есть точка короткого
замыкания ( Z И = 0), точка О — точка холостого хода
( Z И   ).
Можно предложить следующий порядок построения круговой диаграммы тока I для
цепи (рис. 4):
а) строим напряжение источника U  E (рекомендуется располагать как вертикальный
вектор);
б) строим Ik в соответствии с табл. 1;
в) на I как на диаметре строим окружность;
k
г) выбираем рабочую полуокружность в зависимости от знака аргумента K : при +90° —
выбираем правую полуокружность, при — 90° — левую (рассматривая I как вертиk
кальный вектор) ;
д) от начала Ik (точка О на рис. 7) по его направлению откладываем в произвольном
масштабе относительную единицу сопротивлений и из полученной точки (точка А) перпендикулярно Ik в сторону рабочей полуокружности проводим ЛПП, на которой в том же
масштабе откладываем значения k;
е) задавая конкретные значения k, строим вектор I , соответствующий этому значению
(вектор I ' для k ' на рис. 7).
Правильность построения Ik и выбора рабочей полуокружности рекомендуется проверять
по двум критериям:
— разность фаз между напряжением пассивной ветви О и ее током I не может быть
больше 90°, т.е.  <90° (предполагается, что положительные направления напряжения и
тока ветви совпадают);
— для rL-ветви ток должен отставать от напряжения, т. е. ф=0—(+90°), для rC-ветви ток
должен опережать напряжение, т. е.   0 — (—90°). Угол  отсчитывается от I к U .
Примечание. Если второй вектор в (7) не представляет интереса, то на диаграмме не
строится (в масштабе напряжений модуль его является напряжением на элементе,
сопротивление которого изменяется).
Теперь рассмотрим разветвленную цепь, изображенную на рис. 8 а.
Требуется построить геометрическое место точек конца вектора тока источника I , если
изменяется сопротивление одного из элементов второй ветви.
Напряжение первой и второй ветвей остается неизменным. Ток I1 не изменяется, так как
напряжение и сопротивление Z 1 не изменяются. Геометрическим местом конца вектора
тока I2 является полуокружность, построение которой описано выше.
Для цепи (рис. 8а) рекомендуется такой порядок построения круговой диаграммы (см. рис.
8б):
а) строим напряжение U ;
б) строим ток I1  U Z 1 ;
в) чтобы проще получать I как сумму I1  I2 , из конца вектора I1 строим вектор I2 k в
соответствии с табл. 1 и рабочую полуокружность тока второй ветви;
г) геометрическим местом конца 'вектора тока источника I является та же рабочая
полуокружность тока /2, но началом вектора / в соответствии с уравнением I  I1  I2 является точка начала вектора I1 .
Построение круговой диаграммы потенциала. Для построения геометрического места
потенциала точки А на рис. 4 необходимо привести уравнение Кирхгофа к уравнению типа (7), где вместо тока I будет переменная  A , вместо Ik — напряжение источника E .
Построение линейной диаграммы. Если ветвь, напряжение которой поддерживается
источником постоянным, содержит только резисторы, то при изменении их
сопротивления будет изменяться только модуль тока, а фаза будет оставаться постоянной.
Геометрическим местом конца вектора тока в этом случае будет прямая линия.
Примечания: 1. При проведении экспериментальных исследований напряжение
генератора необходимо поддерживать постоянным.
2. Номер бригады соответствует номеру варианта в таблицах.
4. Подготовка к работе
1. Начертите цепь, изображенную на рис. 9, но с элементами, взятыми из табл. 2. Для
частоты, указанной в табл. 3,
№ варианта
Элементами являются
Z11
Z12
Z 21
Z 22
Z 31
Z 32
1,5,9,13
C1
r1
L2
r2
C3
r3
2,6,10,14
r1
C1
r2
L2
r3
C3
3,7,11
r1
C1
L2
r2
C3
r3
4,8,12
C1
r1
r2
L2
r3
C3
Примечание.
Таблица 3
№ варианта
f, кГц
1, 2, 3, 4
5,0
5, 6, 7, 8
4,5
9, 10, 11, 12
4,0
13, 14
3,5
2. Начертите схему и геометрическое место конца вектора тока цепи (рис. 10) при
изменении x от нуля до бесконечности, а r=100 Ом. Характер реактивного элемента и
величина его параметра указаны в табл. 4 (предполагается, что x изменяется путем
изменения частоты генератора). Напряжение генератора E =10 В.
Используя круговую диаграмму, постройте график тока ветви в зависимости от
относительной величины сопротивления реактивного элемента 1( x r ).
Таблица 4
№ варианта
I
2
3
4
5
6
7
С, мкФ
0,1
0,25
0,5
0,6
0,75
1
2
№ варианта
8
9
10
11
12
13
14
L, мГн
1
2
4
8
16
18
25
3. Начертите схему и линейную диаграмму тока генератора цепи (рис. 11) при изменении
величины сопротивления r от нуля до бесконечности. Характер реактивного элемента,
величина его параметра и частота генератора указаны в табл. 5. Напряжение генератора
E=10 В. Сопротивления резисторов равны r1  r2  100 Ом .
Примечание. При указании двух значений параметра в таблице необходимо включать два
элемента параллельно.
4. Начертить схему (рис. 11), заменив резистор r катушкой (для номеров с 1 по 7) или
конденсатором (для номеров с 8 по 14). Постройте геометрическое место концов вектора
тока «генератора I при изменении величины индуктивности катушки (или емкости
конденсатора) от нуля до бесконечности.
Таблица 5
№ варианта
1
2
3
4
5
6
7
С, мкФ
0,25
0,25
0,068
0,25
0,12
0,5
0,6
0,6
0,068
0,75
f, кГц
2,1
1,7
1,4
1,0
0,9
0,8
0,7
№ варианта
8
9
10
11
12
13
14
L, мГн
2
4
16
4
8
16
8
16
26
26
26
f, кГц
24
15
12
9
6
4,9
3,7
Используя графические построения, определите величину изменяющегося сопротивления
реактивного элемента, соответствующие режиму резонанса.
5. Проверьте, что при r1  r2  L C входное сопротивление (проводимость) цепи (рис.
12) имеет резистивный характер и не зависит от частоты источника, подключаемого к
нему.
5. Рабочее задание
Часть 1. Топографическая диаграмма разветвленной цепи
1. Соберите цепь (рис. 9) с элементами своего варианта. Установите частоту генератора в
соответствии с вариантом и напряжение 10 В. Измерьте комплексные потенциалы точек
цепи при  f = 0.
Примечание. Рекомендуется вольтметр и фазометр включать по схеме (рис. 13).
Отметьте потенциалы точек на топографической диаграмме, построенной в п. 1
подготовки к работе. Объясните причины несовпадения теоретических расчетов и
экспериментальных результатов.
Часть 2. Простейшие линейные и круговые диаграммы
2. Соберите цепь (рис. 10) в соответствии со своим вариантом. Изменяя частоту
генератора в широком диапазоне, измерьте 6—7 комплексных значений тока,
поддерживая напряжение генератора постоянным. Диапазон изменения частоты должен
обеспечить построение полной круговой диаграммы, которая может быть оценена по
пределам изменения аргумента тока.
Нанесите изображения векторов тока на векторную диаграмму п. 2 подготовки к работе.
По результатам измерений нанести экспериментальные значения модуля тока на график I
( x r ).
3. Соберите цепь (рис.11) в соответствии со своим вариантом. В качестве резистора с
переменным сопротивлением используйте магазин резисторов. Изменяя сопротивление
резистора r от 0 до 1 кОм, измерьте 6—7 значений комплексов токов 1В параллельных
ветвях, поддерживая напряжение генератора постоянным. Нанесите векторы I1 и I2 на
диаграмму п. 3 подготовки к работе.
4. Замените магазин резисторов магазином индуктивных катушек или конденсаторов,
расположенным на панели, в соответствии со схемой п. 4 подготовки к работе. Изменяя
величину индуктивности катушки (емкости конденсатора) измерьте 6—7 значений
комплексов токов, поддерживая напряжение генератора постоянным.
Нанесите векторы I1 и I2 на диаграмму п. 4 подготовки к работе. Отметьте точки
резонанса, составьте баланс активной мощности источника и резисторов для этих
режимов.
5. Соберите цепь (рис. 12), установив резисторы r1  r2  100 Ом , магазин индуктивных
катушек с L=1 мГн и магазин конденсаторов с C = 0,1 мкФ. Изменяя частоту генератора в
широком диапазоне при напряжении 10 В измерьте 6—7 значений комплексных
потенциалов  с и  d ;. По результатам измерений постройте геометрическое место точек с
и d. Постройте расчетную круговую диаграмму для потенциалов  с и  d . Сделайте вывод
о практическом использовании цепи в качестве фазовращателя.
Примечание. Пункт 5 выполняется по рекомендации преподавателя.
6. Контрольные вопросы и задания
1. Какую диаграмму называют векторной?
2. Какую диаграмму называют топографической?
3. Какую функцию времени изображает комплекс тока, напряжения или потенциала?
4. Какое соотношение начальных фаз комплексов напряжения и тока резистора,
индуктивной катушки и конденсатора?
5. Что нужно добавить относительно положительных направлений напряжения и тока 'при
ответе на вопрос 4?
6. Зависят ли и как сопротивления резистора, катушки и конденсатора от частоты?
7. Объясните построение топографической диаграммы, выделив необходимые этапы.
8. Потенциал какой точки на элементе Z называют большим?
9. Для какой цели удобно использовать понятие больший потенциал?
10. Какой смысл вкладывается в понятие больший потенциал?
11. Из каких соображений выбирается точка нулевого потенциала?
12. Что такое потенциал?
13. Где начинается и где заканчивается вектор потенциала какой-либо точки цепи?
14. Если пассивный двухполюсник имеет rL характер при произвольном соотношении
резистивного и индуктивного сопротивлений, то какое значение может принимать
разность фаз между напряжением и током?
15. Тот же вопрос (п. 14), но для ветви, имеющей rC характер.
16. Чем обосновано требование поддержания постоянным по величине напряжения
источника при экспериментальном исследовании линейных и круговых диаграмм токов
(ответ дать на основе анализа уравнения (7))?
17. Ветвь содержит резистор и реактивный элемент, соединенные последовательно.
Величина сопротивления одного из них изменяется. Как определить ток Ik , который
является диаметром рабочей полуокружности?
18. Что является основой для выбора положения рабочей полуокружности относительно
тока Ik ?
19. Сформулируйте порядок построения круговой диаграммы для тока ветви, описанной в
п. 17.
20. Какими способами можно изменять сопротивление реактивных элементов?
21. Чему равен вписанный угол, опирающийся на диаметр?
22. Как экспериментально измерить модуль тока?
23. Каким прибором измеряется аргумент вектора тока?
24. При построении на топографической диаграмме потенциалов точек, измеренных
экспериментально, от какого вектора отсчитывается аргумент вектора потенциала точек
цепи?
25. Дайте определение резонанса для пассивного двухполюсника.
ЛИТЕРАТУРА
1. Теоретические основы электротехники./Под ред П А. Ионкина. М.: Высш. шк., 1976, Т.
1. § 7.1, 7.2, 7.4, 7.6, 7.7,
2 Нейман Л. Р., Демирчян К. С. Теоретические основы электротехники Л- Энергоиздат,
1981. Т. 1. § 4.1, 4.3, 5.2, 5.3, 5.5, 5.6, 5.7, 6.1.
3. Основы теории цспей/Г. В. Зевекс, П. А. Ионкин, А. В. Нетушил, С. В. Страхов. М.:
Энергоатомиздат, 1989. § 4.5, 4.6, 5.1, 5.5, 9.1, 9.2.