Исследование переходных процессов в линейных цепях. Моделирование переходных процессов на ПК. Обработка графиков, страница 13

Для определения независимых начальных условии надо рассчитать докоммутационную схему, найти ток в индуктивности в момент коммутации i_L(-0). В рассматриваемом случае, схема была отключена от источника, а следовательно, ток в индуктивности был равен нулю. В результате i_L(-0)= i_L(0)=0. А так как это  последовательная цепь, то i(0)= i_L(0)=0.

Знание i(0), позволяет определить постоянную А₁ (см.7.17). Чтобы определить А₂, надо рассчитать u_L(0), а это зависимое начальное условие.

5-ый пункт: Рассчитываем зависимые начальные условия.

Расчет зависимых начальных условии можно провести двумя способами: а) составить систему уравнений по законам Кирхгофа для мгновенных значении в послекоммутационной схеме и рассчитать ее при t=0 (в момент коммутации). В рассматриваемом случае, уравнение было составлено (7.11). Записываем его при t=0 :

.      Так как  i(0)=0, то u_L(0) =.

б) второй способ состоит в расчете схемы в момент времени t=0.

Расчетная схема показана на рис.7.23.а. Так как J_L= i_L(0)=0, то схему можно пре-  

R

R

                                                                                  образовать к виду ( рис.7.23.б).    

uL(0)

e(0)

e(0)

JL

uL(0)

                                                                                   Обходя контур, по 2-ому закону   

i(0)

i(0)

                                                                           Кирхгофа получаем:

u_L(0)=e(0)=E_msin γ,

        a                                           б                                

Рис.7.23. Cхема к п.5

6-ой пункт: Рассчитываем постоянные интегрирования.

Уравнения (7.17), после определения i(0) и u_L(0)  принимают вид:

0= I_ПРsin(α) +A₁   E_msin γ = I_ПРωLsin(α+90^○) + A₂. Отсюда A₁=- I_ПРsin(α)      A₂= E_msin γ- I_ПРωLsin(α+90^○)

Окончательно, решения имеют вид:

i(t)= I_ПРsin(ωt+α) - I_ПРsin(α) ,                       

u_L(t)= I_ПРωLsin(ωt+α+90^○)+(E_msin γ- I_ПРωLsin(α+90^○))

Это главные сведения, которые Вам потребуются при выполнении третьего опыта.

Б.Расчетная подготовка к проведению эксперимента

При подготовке к работе выполнить п.3 таблицы 7.2 и определить i(t) и u_L(t).

В. Сборка схемы.

Экспериментальная схема  по исследованию переходного процесса в цепи R-L с расширенным окном анализа показана на рис.7.24.  Лучше всего, в схеме по рис.7.19 вырезать емкость и на это место поставить индуктивность. Затем вырезать источник прямоугольных импульсов и поставить синусоидальный источник э.д.с. Естественно, не забудьте выставить параметры Вашего варианта.

Далее, используя расширенное окно анализа (рис.7.24), снимите показания, занесите их в таб.7.4 и постройте графики:

Постройте графики: и   (рис.7.25);        x=,   T- период э.д.с.                

Рис.7.24. Расширенное окно анализа переходного процесса

Таблица 7.3

Эксперимент
Величина		Номер точки измерения
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
x	-	0	0.1	0.2	0.4	0.5	0.7	1.0	1.25	1.5	1.75	2.0	2.5
t	c
i	A
uL	B