Дослідження випрямляча змінного струму з котушкою індуктивності за допомогою осцилографа

джерело струму

випрямні напівпровідникові діоди (4 шт.)

трансформатор з осердям

конденсатори на 10 мкФ(2 шт.)

● осцилограф

● змінний струм — електричний струм, сила та напрямок якого періодично змінюються з часом, на відміну від постійного струму, який не змінює напрямку та сили. Електромережі, у тому числі побутові, передають змінний струм. Однак, багатьом електричним та електронним приладам для роботи потрібен постійний струм;● випрямлення — перетворення змінного струму у постійний. Випрямлення здійснюють прилади, які називаються випрямлячі, вони є важливими компонентами більшості блоків живлення. Для випрямлення використовуються пристрої, які пропускають струм тільки в одному напрямку — діоди. Зараз це майже завжди — напівпровідникові діоди;● одна зі схем простого випрямляча струму складається з чотирьох діодів, двох конденсаторів, котушки індуктивності та трансформатора.

1. Беремо необхідне для проведення досліду обладнання.2. Складаємо коло за схемою:

3. Вмикаємо блок живлення та переводимо його у режим змінного струму, встановлюємо на ньому вихідну напругу 2,2 В з частотою 5 кГц. Тепер до контактів резистора приєднуємо додаткові провідники, які дозволять нам вивести значення напруги на ньому на другий канал осцилографа. До контактів блока живлення також приєднаємо додаткові провідники — від першого каналу осцилографа. 4. Вмикаємо та налаштовуємо осцилограф.5. Аналізуємо отримані криві:

Звертаємо увагу, що на цей раз ми на вхід кола подаємо змінний струм з частотою 5 кГц та амплітудою коливань напруги від -3,2 до +3,2 В, а на виході ми отримуємо постійний струм із дуже незначними пульсаціями напруги у межах від 4,35 до 4,54 В. Таким чином, пульсації постійного струму після проходження через випрямляч становлять близько 0,2 В (4—5%), що є дещо кращим за отримані в дослідах "Дослідження простого випрямляча струму за допомогою осцилографа" та "Дослідження випрямляча змінного струму із стабілітроном за допомогою осцилографа", де пульсації складали 0,3 В (13%). Котушка індуктивності разом із конденсаторами працює в нашій схемі як фільтр низьких частот — пропускає лише збурення нижче певної частоти, покращуючи цим якість вихідної напруги нашого випрямляча.

Під час виконання досліду ми склали простий випрямляч змінного струму з трансформатора, чотирьох діодів, двох конденсаторів та котушки індуктивності, а також дослідили його роботу за допомогою осцилографа. Ми переконались, що змінний струм із частотою 5 кГц, який видає блок живлення, зазнає трансформацій після проходження через випрямляч та стає постійним із незначними пульсаціями напруги у межах від 4,3 до 4,5 В (до 5%). Кращі показники цього випрямляча, у порівнянні зі схожими схемами у дослідах "Дослідження простого випрямляча струму за допомогою осцилографа" та "Дослідження випрямляча змінного струму зі стабілітроном за допомогою осцилографа", пояснюються використанням котушки індуктивності.