Электротехника \ Электротехника

Краткие методические указания по работе с модульным учебным комплексом по электротехнике МУК-ЭТ, страница 6

 - для цепей, содержащих индуктивность;

 - для цепей, содержащих емкость, где Rэ – эквивалентное сопротивление пассивной схемы относительно зажимов реактивного элемента;

б) по кривой iсв (t) или URсв(t):

                             iсв

                           iсв1

                           iсв2

                                                Dt                                                            t

t1                t2

Рис. 9.3.

При включении цепи на постоянное напряжение уравнение свободного тока в цепи

Для моментов времени t1 и t2 :

; .

При логарифмировании получаем

,

Отсюда

.

Если по Рис. 9.3 подобрать токи так, чтобы их отношение равнялось числу e » 2.71 то, поскольку ln e =1, для t получим t = (Dt)e.

  1. По полученным результатам для напряжений и для t запишите выражение для переходного тока в цепи i(t) и для напряжения UС(t).
  2. Рассчитайте переходное напряжение в цепи UR(t) с известными R и С при переключении ее от –E2 к +E1 и сравните с полученными в п.6 результатами.
  3. Подключите параллельно конденсатору С резистор Rн, имитирующий нагрузку интегрирующей цепи. Зарисуйте с экрана осциллографа кривые переходных напряжений UС и UR. Измерьте начальные (при t=0) и принужденные значения этих напряжений и на основании этого запишите выражение для i(t) и Ue(t). Сделайте заключение о влиянии нагрузки на форму выходного импульса интегрирующей цепи.

        

Uвх

                                                                                            

 


+E1

                                                          t

tи1       tи2 

                                                  -E2

 


T

Рис. 9.1.

Рис. 9.2.

Лабораторная работа №10

Исследование переходных процессов в цепи с двумя

реактивными элементами

Цель работы: Исследовать переходные процессы в цепи RLC при питании ее от источника прямоугольных импульсов. Установить влияние параметров цепи на характер переходных процессов.

Рабочее задание

  1. Включите блок генераторов и осциллограф. Установите на генераторе прямоугольных импульсов частоту 400 Гц.
  2. Подключите один из каналов осциллографа (например, первый) к выходным гнездам генератора прямоугольных импульсов и отрегулируйте время развертки так, чтобы основную часть экрана занимал один период выходного сигнала (см Рис. 9.1 лаб. раб. №9). Измерьте с помощью осциллографа значения E1, E2 и длительность импульса tи, запишите результаты. После этого отсоедините осциллограф от генератора.
  3. Соберите последовательную схему (Рис. 10.1) из катушки индуктивности RKL, конденсатора С (рекомендуется использовать С3 = 0,033 мкФ) и переменного сопротивления R, которое в начале работы установите в положение близкое к R=0. Подключите первый канал осциллографа к конденсатору и, изменяя сопротивление R, добейтесь колебательного переходного процесса, имеющего не менее двух ясно видных периодов собственных колебаний напряжения на емкости и практически заканчивающегося в течение полпериода напряжения генератора, то есть за время tи. Зарисуйте в масштабе друг под другом осциллограммы напряжений Uвх(t),    UR (t), UC(t), подключая первый канал осциллографа соответственно к точкам 1-2, 2-3, 1-4 схемы. Запишите величину R, при которой эти осциллограммы сняты.
  4. По кривой напряжения  UR (t) определите период Tсв и угловую частоту wсв собственных затухающих колебаний контура и коэффициент затухания d. На основании проведенных измерений запишите выражение переходного тока в контуре.
  5. Рассчитайте wсв и d по известным параметрам контура L, C, R, считая  RK пренебрежимо малым, и сравните их со значениями, полученными экспериментально.
  6. Плавно изменяя  R, определите экспериментально по виду кривой  UC(t) такое его значение, при котором в цепи наступает предельный периодический процесс. По известным параметрам контура рассчитайте критическое сопротивление Rкр и сравните результаты.
  7. Установите и запишите величину  R, при которой в цепи имеет место апериодический процесс. Зарисуйте в масштабе соответствующие осциллограммы напряжений Uвх(t), UR (t), UC(t).
Скачать файл