Процессы, происходящие в неразветвленной цепи содержащей сопротивление и ёмкость, при включении на постоянное напряжение, а также при разрядке конденсатора на резистор

СОДЕРЖАНИЕ

1.  Цель работы                                                                                                                  2

2.  Приборы и оборудование                                                                                            2

3.  Техника безопасности                                                                                                  2

4.  Порядок выполнения работы                                                                                       2

5.  Содержание отчета                                                                                                       3

6.  Контрольные вопросы                                                                                                  3

7.  Рекомендуема литература                                                                                            4

      Приложение 1. Теоретические сведения                                                                    5рМ-32нд.а к работе клавиатуры имыши            

Приложение 2. Задание для домашней подготовки к работе                                   8

АКВТ.090108.ЛР28.0015

изм

лист

№ докум.

подпись

дата

выполнил

Исследование переходных процессов при зарядке и разрядке конденсатора

литера.

лист.

листов

проверил

У

1

Гр

УТВ.

Н.контр.

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1.1. Исследовать процессы, происходящие в неразветвленной цепи содержащей сопротивление и ёмкость, при включении на постоянное напряжение, а также при разрядке конденсатора на резистор. Построить графики изменения тока и напряжения в функции времени, определить постоянную времени.

2. ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

                                                                                                                                                   Таблица1

3. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

3.1. Сборку схем и переключения в них, производить только при отключенной от источника цепи.      

3.2. Электрическую цепь или стенд включать только с разрешения преподавателя.

3.3. При сборке схем использовать только соединительные провода с исправной изоляцией,

3.4. По окончании работы отключить цепь от источника, показать преподавателю результаты измерений и расчета для проверки, привести рабочее место в порядок.

4. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

4.1. Измерение времени и напряжения на конденсаторе во время его зарядки.

4.1.1. Собрать электрическую цепь (рис. 1) и показать ее преподавателю для проверки.

4.1.2. Включить стенд и тумблер SАЗ в верхнее положение “1”, произвести зарядку конденсатора. отмечая по вольтметру РV2 напряжение на конденсаторе через каждые 30 секунд. Отсчет времени вести по наручным часам с секундной стрелкой.

Рис.1

АКВТ.090108.ЛР28.0015

лист

2

изм

лист

№ докум.

подпись

дата.

Таблица2

4.2. Измерение времени и напряжения на конденсаторе при его разрядке.

4.2.1. Замкнув выключатель SАЗ в нижнее положение “2”, произвести разряд конденсатора через R7, записывая показания вольтметра РV2 через каждые 5 секунд в таблицу 2.

При окончании всех опытов разрядить конденсатор.

4.3. Рассчитать постоянную времени t по известным параметрам цепи.

4.4. Определить напряжение на резисторе R для различных моментов времени: uR = u- uC          силу тока в цепи.

4.5. По результатам опытов построить графики токов и напряжений заряда на одной общей системе координат а при разряде — в другой.

4.6. Определить постоянную времени по графикам переходных процессов и сравнить ее значение с расчетным.

5. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

5.1. Цель работы.

5.2. Приборы и оборудование.

5.3. Схема электрической цепи, схемы замещения.

5.4. Таблица с результатами измерений и вычислений.

5.5. Основные расчетные формулы.

5.6. Графики.

5.7. Выводы.

6. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

6.1. Что такое переходной процесс?

6.2. Изобразите графики  тока и напряжения при зарядке конденсатора.

6.3. 3апишите  уравнения  кривых тока и напряжения при разрядке конденсатора.

б.4. Что такое t, каким спосо6ом можно   определить?

6.5. Изобразите графики тока и напряжения при разрядке конденсатора.

6.6. Запишите графики кривых тока и напряжения при разрядке конденсатора.

6.7 Сформулируйте второй закон коммутации.

7. ЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

7.1.Евдокимов Ф.Е. “Теоретические основы электротехники”,

М. “Высшая школа”, 1975.§12.3;12.4;12.6.

АКВТ.090108.ЛР28.0015

лист

3

изм

лист

№ докум.

подпись

дата.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

При включении конденсатора на постоянное напряжение (рис. 2) в цепи возникает  электрический ток, пластины конденсатора начинают заряжаться.

В первый момент ток от нулевого значения скачком возрастает, а затем начинает уменьшаться по экспоненциальному закону где i — сила тока в момент времени t, отсчитанный от начала переходного процесса, то есть от момента коммутации;

I — сила тока в момент коммутации, ее определяют по формуле где   t — постоянная времени, с, характеризующая скорость переходного процесса.

Напряжение на резисторе где uR — изменение напряжения на резисторе. Оно аналогично изменению тока: скачком  возрастает, а затем постепенно падает. Напряжение на конденсаторе изменяется по возрастающей экспоненте.

АКВТ.090108.ЛР28.0015

лист

4

изм

лист

№ докум.

подпись

дата.

Переходное напряжение на конденсаторе при разрядке имеет вид:  

по окончанию процесса разрядки конденсатор будет полностью разряжен