Повторив процесс предварительных настроек, собрать схему исследуемой параллельной электрической цепи R 3 –С 6 в соответствии с рис. 20. Для этого переключатель 3 (рис. 3) В1 на панели управления макетом установить в положение 3 (передача сигнала со входа переключателя на его выход через сопротивление 
). Переключатель 4 (рис. 3) В2 установить в положение 4 (параллельное включение в исследуемую цепь ёмкости 
). Переключатель 5 (рис.3) В3 установить в положение 7, соответствующее прямой передаче сигнала со входа переключателя на его выход. Переключатель 6 (рис. 3) В4 установить в положение 5, соответствующее параллельному с ёмкостью подключению сопротивления 
. Одновременно параллельная цепь R 3 –С 6 оказывается включена параллельно выходным клеммам 8 и байонетному разъему 7 макета (см. рис. 3).
Собрав указанным образом параллельную цепь R 3 –С 6, провести измерения величины действующего значения выходного напряжения 
на выходе макета для частот от 2 до 20 кГц с шагом 1 кГц путем соответствующего изменения положения ручки 4 (рис. 2) плавного управления значением частоты генератора Г3-109. Значение выходного напряжения на макете для указанных частот занести в табл. 12.
Таблица 12
Экспериментальные значения выходного напряжения параллельной цепи R 3 –С 6
Частота  , кГц
| |||||||||||||||||||
| Параметр | |||||||||||||||||||
 , В
|
Используя результаты измерений, занесенные в табл. 12, следует рассчитать частотные зависимости:
модуля действующего значения тока в цепи 
;
модуля входной проводимости цепи 
;
модуля действующего значения тока в сопротивлении 
;
модуля действующего значения тока ёмкости 
;
фазового сдвига между током и напряжением на входе цепи 
;
величины модуля реактивного сопротивления ёмкости 
;
величины ёмкости .
Для определения заданных характеристик параллельной цепи R 3 –С 6 следует построить векторную диаграмму токов (треугольник токов) и векторную диаграмму проводимостей (треугольник проводимостей) этой цепи аналогично тому, как это было сделано для параллельной R–L -цепи (рис. 15, 16).
Осью векторной диаграммы токов параллельной цепи R 3 –С 6 является вектор напряжения 
. Напряжение на цепи является одинаковым для всех элементов этой цепи в данный момент времени на данной частоте. Момент времени, для которого строится векторная диаграмма, по-прежнему возьмем нулевым 
, чтобы ось векторной диаграммы располагалась горизонтально.
Вдоль оси напряжения в принятом масштабе токов откладываем значение тока на активном сопротивлении 
, так как ток и напряжение на сопротивлении связаны законом Ома, и сдвига фаз между ними нет. Ток ёмкости 
откладывают от конца вектора в виде вектора , опережающего вектор на 
(перпендикулярно вверх), так как ток ёмкости опережает напряжение на эту величину. Соединив начало координат с концом вектора , получим значения тока на входе цепи 
(в неразветвленной части цепи), а также сдвига фаз 
между током и напряжением на входе цепи (см. рис. 23).
Рис. 23. Векторная диаграмма токов параллельной цепи 
(треугольник
токов)
Поделив все стороны треугольника токов параллельной цепи R 3 –С 6 (рис. 23) на общий для них параметр – напряжение на цепи , получим треугольник проводимостей для этой цепи (рис. 24).
Рис. 24. Векторная диаграмма проводимостей параллельной цепи
(треугольник проводимостей)
Величину модуля действующего значения тока в неразветвленной части параллельной цепи R 3 –С 6 можно определить из выражения (47):
. (77)
Найти частотные зависимости величин , , , можно из приведенных выше векторных диаграмм треугольника токов (рис. 23) и треугольника проводимостей (рис. 24) и величины тока :
, (78)
, (79)
, (80)
. (81)
Величину модуля реактивного сопротивления ёмкости можно найти, зная ток ёмкости (80) и напряжение на ней (табл. 12):
. (82)
Значение самой ёмкости из формулы сопротивления ёмкости (66):
. (83)
Результаты вычислений частотных зависимостей величин , , , , , и свести в табл. 13.
Таблица 13
Экспериментальные параметры параллельной цепи R 3 –С 6
| Частота , кГц
| |||||||||||||||||||
| Параметр | |||||||||||||||||||
 , А
| |||||||||||||||||||
 , 
| |||||||||||||||||||
 , А
| |||||||||||||||||||
 , А
| |||||||||||||||||||
 , град
| |||||||||||||||||||
 , Ом
| |||||||||||||||||||
 , Гн
|
По результатам, сведенным в табл. 13, построить графики частотных зависимостей величин , , , , , и . Частотные зависимости величин , , , , построить на тех же осях, что ранее рассчитанные соответствующие зависимости, полученные расчетным путем при выполнении домашнего задания (см. табл. 5).
Построить векторные диаграммы токов и сопротивлений параллельной цепи R 3 –С 6 для трех частот: 
кГц, 
кГц, 
кГц.
Содержание отчета
Отчет о проделанной лабораторной работе должен содержать:
результаты теоретических расчетов параметров и характеристик последовательных и параллельных R–L- и R–C- цепей;
результаты экспериментальных измерений и расчетов параметров и характеристик последовательных и параллельных R–L- и R–C- цепей, включающие совмещенные теоретические и экспериментальные частотные характеристики, таблицы, векторные диаграммы;
выводы с анализом полученных частотных зависимостей и версиями причин расхождения теоретических и экспериментальных результатов.
Контрольные вопросы и задания
1. Что такое амплитудно-частотная характеристика?
2. Что такое фазочастотная характеристика?
3. Что такое комплексная частотная характеристика?
4. Показать, как определяется фазовый сдвиг между током и напряжением на входе цепи с последовательно соединенными 
и 
?
5. Показать, как определяется фазовый сдвиг между напряжением и током на входе цепи с параллельно соединенными и ?
6. Показать, как определяется фазовый сдвиг между током и напряжение на входе цепи с последовательно соединенными и 
?
7. Показать, как определяется фазовый сдвиг между напряжением и током на входе цепи с параллельно соединенными и ?
8. Изобразить векторную диаграмму последовательной R–L- цепи, объяснить подробно её построение.
9. Изобразить векторную диаграмму параллельной R–L- цепи, объяснить подробно её построение.
10. Изобразить векторную диаграмму последовательной R–C- цепи, объяснить подробно её построение.
11. Изобразить векторную диаграмму параллельной R–C- цепи, объяснить подробно её построение.
12. Изобразить зависимость модулей действующих значений тока и напряжения на элементах от частоты в цепи, содержащей последовательно включенные и , при питании от источника ЭДС и источника тока.
13. Изобразить зависимость модулей действующих значений тока и напряжения на элементах от частоты в цепи, содержащей последовательно включенные R и C, при питании от источника ЭДС и источника тока.
14. Изобразить зависимость модулей действующих значений тока и напряжения на элементах от частоты в цепи, содержащей параллельно включенные и , при питании от источника ЭДС и источника тока.
15. Изобразить зависимость модулей действующих значений тока и напряжения на элементах от частоты в цепи, содержащей параллельно включенные R и C при питании от источника ЭДС и источника тока.
16. Как осуществить эквивалентный переход от цепи, содержащей последовательно включенные и 
, к цепи с параллельными элементами?
17. Как осуществить эквивалентный переход от цепи, содержащей параллельно включенные и , к цепи с последовательными элементами?
18. Как обеспечить режим генератора ЭДС и генератора тока при работе с реальными источниками?
19. Как определить фазовый сдвиг между током и напряжением на входе цепи с последовательно включенными и по известным напряжениям на входе и на элементах цепи?
20. Как определить фазовый сдвиг между напряжением и током на входе цепи с параллельно включенными и по известным величинам входного тока и токов ветвей?
21. Построить АЧХ и ФЧХ входного сопротивления и входной проводимости, последовательных R–L- и R–C- цепей.
22. Построить АЧХ и ФЧХ входного сопротивления и входной проводимости, параллельных R–L- и R–C- цепей.
23. Как изменятся АЧХ и ФЧХ входного сопротивления последовательных R–L- и R–C- цепей при увеличении (уменьшении) величин реактивных (активных) элементов цепи?
24. Как изменятся АЧХ и ФЧХ входной проводимости параллельных R–L и 
цепей при увеличении (уменьшении) величин реактивных (активных) элементов цепи?
25.Показать изменения частотных зависимостей тока в последовательных R–L- и R–C- цепях, при изменениях величин активных и (или) реактивных элементов цепи.
26.Показать изменения частотных зависимостей напряжения в параллельных R–L- и R–C- цепях, при изменениях величин активных и (или) реактивных элементов цепи.
27.Почему наблюдается зависимость от частоты величины индуктивности в последовательной R–L- цепи?
28.Почему наблюдается зависимость от частоты величины индуктивности в параллельной R–L- цепи?
29.Почему наблюдается зависимость от частоты величины ёмкости в последовательной R–C- цепи?
30.Почему наблюдается зависимость от частоты величины ёмкости в параллельной R–C- цепи?
Библиографический список
1. Основы теории цепей: метод. указания по лабораторным работам №1 – 4 для студентов специальности 23.01 – «Радиотехника» / Сост. В. И. Вепринцев, Г. И. Тарасов. – Красноярск: КрПИ, 1990. – 32с.
2. Основы теории цепей: учебник для вузов / Г. В. Зевеке, П. А. Ионкин, А. В. Нетушил, С. В. Страхов. – 5-е изд., перераб. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 528 с.
3. Попов, В. П. Основы теории цепей. – М.: Высш. шк., 1985. – 496 с.
4. Лосев, А. К. Теория линейных электрических цепей. – М.: Высш. шк., 1987. – 512 с.
5. Теория линейных электрических цепей: учебник для вузов / Б. П. Афанасьев, О. Е. Гольдин, И. Г. Кляцкин, Г. Я. Пинес. – М.: Высш. шк., 1973. – 592 с.
Оглавление
Общие сведения. Структура методических указаний……………………3
Цель работы…………………………………………………………………4
Приборы и оборудование……………………………………...…………...4
Теоретические сведения……………………………………………………9
Теоретические расчеты параметров и характеристик простейших
цепей…………………………………………………………………..……24
1.Рассчитать характеристики последовательной R–L- цепи………...…..24
2.Рассчитать характеристики последовательной R–C- цепи……….…...27
3.Рассчитать характеристики параллельной R–L- цепи………………....29
4.Рассчитать характеристики параллельной R–C- цепи…………….…..31
Экспериментальные измерения и расчеты параметров и
характеристик простейших цепей на основе результатов
экспериментальных измерений………………....………………………..33
1.Предварительные настройки……………………………………………33
2.Экспериментально исследовать частотные свойства
последовательной R–L- цепи и рассчитать её параметры и
характеристики на основе результатов экспериментальных
измерений………………………………………………………………….35
3.Экспериментально исследовать частотные свойства
последовательной R–С- цепи и рассчитать её параметры и
характеристики на основе результатов экспериментальных
измерений………………………………………………………………….38
4.Экспериментально исследовать частотные свойства
параллельной R–L- цепи и рассчитать её параметры и
характеристики на основе результатов экспериментальных
измерений………………………………………………………………….42
5.Экспериментально исследовать частотные свойства
параллельной R–С- цепи и рассчитать её параметры и
характеристики на основе результатов экспериментальных
измерений………………………………………………………………….45
Содержание отчета………………………………………………………...49
Контрольные вопросы и задания………………………….……………...49
Библиографический список……………………………………………….51
