Процессы заряда и разряда конденсатора

Страницы работы

Содержание работы

Министерство общего и профессионального образования               Российской  Федерации

Филиал УГТУ - УПИ в г. Краснотурьинске

Кафедраэлектротехники

ЛАБОРАТОРНАЯ   РАБОТА № 6.

Тема: Процессы заряда и разряда конденсатора.

             Преподаватель                                                        Федотова  Л. А.

             Группа                                                                     Т-23051КТ

             Студенты                                                                 Деминцев Д.С.

                                                                                               Юнгман А.А.      

                                                                                                Коньков Е.В.

  2004 г.

Цель работы: Приобретение навыков экспериментального исследования переходных процессов в электрической цепи.

Объект исследования: На стенде исследуются процессы медленного разряда и заряда конденсатора (цепь с большой постоянной времени) и процессы быстрого разряда конденсатора на индуктивность и сопротивление (цепь с малой постоянной времени).

Для изучения медленных переходных процессов разряд и заряд конденсатора осуществляется через большие сопротивления (сотни кОм). Токи разряда и заряда измеряются микроамперметром, а время – секундомером. Прочес быстрого заряда конденсатора на R, L – цепь (рис 2) наблюдается на экране осциллографа.

Программа работы:

1.  Определить экспериментальные зависимости i(t) при медленном разряде и заряде конденсатора через большие сопротивления.

2.  Рассчитать значения постоянных времени по данным экспериментов, построить кривые напряжения на конденсаторе при разряде и заряде.

3.  Снять осциллограммы токов быстрого разряда конденсатора на R,L – цепь для колебательного и апериодического переходных процессов.

4.  Определить период, угловую частоту  и декремент колебания, для апериодического процесса – величину и время наступления максимального значения тока.

С1=100 мкФ

С2=20 мкФ

R1=470 кОм

R2=560 кОм

Uco=24,5 В

                                                                                                                              Таблица 1.

Разряд конденсатора

t, c

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Премичание

i, мкА

48

40

32

27

22

18

15

12

10

7

5

R1=470 кОм, С1=100 мкФ

1

i, мкА

39

21

11

6

3,5

---

---

---

---

---

---

R2=560 кОм, С2=20 мкФ

2

i, мкА

48

22

9

4

---

---

---

---

---

---

---

R1=470 кОм, С2=20 мкФ

3

                                                                                                                               Таблица 2.

Заряд конденсатора

t, c

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Премичание

i, мкА

44

25

21

17

14

11

9

8

6

5

4

R1=470 кОм, С1=100 мкФ

4

i, мкА

34

12

7

3,5

2

---

---

---

---

---

---

R2=560 кОм, С2=20 мкФ

5

i, мкА

44

14

6

3

---

---

---

---

---

---

---

R1=470 кОм, С2=20 мкФ

6

Схема1:

Разряд №1

τ = 47с

 

τ

 

U

 

ic

 

Разряд №2

τ = 11,2с

 

U

 

ic

 

τ

 

Разряд №3

τ = 9,4с

 

τ

 

U

 

ic

 

Заряд №4

τ = 47с

 

τ

 

U

 

ic

 

Заряд №5

τ = 11,2с

 

U

 

τ

 

ic

 

Заряд №6

τ = 9,4с

 

τ

 

ic

 

U

 

при разряде     при заряде

τ = R·C

Из Графика – t, с

Из расчётов – t, с

1

47

47

2

11,2

11,2

3

9,4

9,4

4

47

47

5

11,2

11,2

6

9,4

9,4

III. Снятие осциллограмм токов быстрого разряда конденсатора на R, L.

Схема2:

Таблица 3.

Параметры цепи

Опытные данные

Расчётные величины

Rm

RL

R2

R

L

C

T

Δ

ω

T

Δ

ω

0 кОм

176 Ом

3 кОм

3176 Ом

0,755 Гн

0,01 мкФ

0,56

2,33

11314,88

0,56

3,25

11314,88

2 кОм

176 Ом

3 кОм

5176 Ом

0,755 Гн

0,01 мкФ

0,57

16,25

10986,37

0,57

7,06

10986,37

R = RL+RM+R2

RКР=2*(L/C)^0.5=17400 Ом

RM=RKP-RL-R2 =14200 Ом

               

      R1=0 Ом

R2=2 кОм

Из графика следует, что Т1пр=0,56мс

Т2пр=0,57 мс

ω1пр=11314,88 рад/с;

ω2пр=10986,37 рад/с;

Из графика



-0,0006

 

-0,0013

 

-0,0014

 

-0,00008

 

1

 

2

 
                

Апериодический процесс:

Im

 
 


Подпись:  i = U/R2=U/3000

Из графика Im = -0,00073 А

                    tm =  0,08 мс   

Из расчётов

                          

                          

Похожие материалы

Информация о работе