Исследование с помощью осциллографа апериодического заряда, апериодического, предельно-апериодического и колебательного разрядов конденсатора и сравнение осциллограмм с теоретическими графиками

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

БАЛАКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИКИ, ТЕХНОЛОГИИ И УПРАВЛЕНИЯ

ФАКУЛЬТЕТ ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ

КАФЕДРА «ОБЩАЯ ФИЗИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНИКА»

ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №1

по дисциплине «Общая электротехника и электроника»

ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ

ПРИ ЗАРЯДЕ И РАЗРЯДЕ КОНДЕНСАТОРА

Выполнил:

ст.гр. УИТ-22

Павлов А. Э.

Принял:

Зайцев А. В.

2010

Цель работы: исследование с помощью осциллографа апериодического заряда, апериодического, предельно-апериодического и колебательного разрядов конденсатора и сравнение осциллограмм с теоретическими графиками.

Характеристики электрических приборов:

Электрическая схема установки

Е

Е – источник постоянного напряжения;

С – конденсатор;

R_зар1, R_зар2 – набор резисторов, через которые осуществляется заряд конденсатора;

R_разр1÷R_разр8 – набор резисторов;

L₁₂, L₂₃ – индуктивности секционной катушки, через которые осуществляется заряд конденсатора;

РП – поляризационное реле;

П1, П2, П3 – переключатели.

Данные, необходимые для расчётов:

R_зар=2000 Ом;

R_разр=1213 Ом;

L=0,1 Гн;

Е=10 В.

1) По осциллограмме, снятой при заряде конденсатора, определим постоянную времени заряда τ и вычислим значение ёмкости конденсатора С.

2) Построим теоретический график U_C(t) при заряде конденсатора.

t, c	UCпр, B	, B	UC(t), B
0	E=10	-E=-10	0
τ=0,002	10	-Ee-1=-3,68	6,32
2τ=0,004	10	-Ee-2=-1,35	8,65
3τ=0,006	10	-Ee-3=-0,5	9,5
4τ=0,008	10	-Ee-4=-0,2	5τ   4τ   3τ   2τ   τ   0   9,8
5τ=0,01	10	-Ee-5=-0,07	9,93

3) Построим теоретический график U_C(t) при разряде конденсатора.

Характеристическое уравнение для цепи разряда имеет вид:

Корни действительные, отрицательные, различные. Это случай апериодического разряда.

t, c	U1(t), B	U2(t), B	UC(t), B
0	10,86	-0,86	10
τ=0,002		<<U1(t)	1,833
2τ=0,004		<<U1(t)	0,309
3τ=0,006		<<U1(t)	0,052
4τ=0,008		<<U1(t)	0,008808
5τ=0,01		<<U1(t)	0,001486

5τ

4τ

3τ

2τ

τ

0

Вывод: мы научились работать с осциллографом, рассчитывать переходные процессы, строить графики заряда конденсатора от источника ЭДС через зарядное сопротивление и его разряда через разрядное сопротивление и индуктивность.