4. Содержание отчета

1. Схемы установки для определения ВАХ выпрямителя и ограничителя напряжений.

2. Перечень измерительных приборов и их характеристики.

3. ВАХ диода и стабилитрона.

4. Таблица опытных и расчетных данных.

5. Графики R_ст(I) и R_д(I) для диода и стабилитрона.

6. Осциллограммы напряжений u₁, u₂, u₃ выпрямителя и ограничителя напряжений.

7. Выводы.

5. Вопросы для самопроверки

1. Какие элементы электрической цепи называются нелинейными?

2. Какие характеристики нелинейных элементов статическими и какие

динамическими?

3. Каким образом по характеристикам нелинейных элементов определяют статическое и дифференциальное сопротивления?

4. Какие характерные особенности работы имеют диод и стабилитрон?

5. Какие свойства диода используются в полупроводниковом выпрямителе? Как работает это устройство?

6. Какие свойства стабилитрона используются в полупроводниковом

ограничителе напряжения? Как работает это устройство?

Л и т е р а т у р а: [2], c. 126...127, 139…140.

Работа 7. ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ЦЕПИ С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ СОЕДИНЕНИЕМ АКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ C КАТУШКОЙ ИНДУКТИВНОСТИ И АКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ С КОНДЕНСАТОРОМ

1. Цель работы

Экспериментальное исследование переходных процессов в цепях с последовательным соединением активного сопротивления R с катушкой индуктивности L и активного сопротивления R с конденсатором C при включении их на постоянное напряжение и последующем замыкании накоротко.

Определение постоянной времени цепи, сопоставление опытных данных с результатами теоретического расчета.

2. Основные теоретические положения

Переходным процессом называют процесс перехода электрической цепи от одного установившегося режима работы к другому установившемуся режиму ее работы.

Переходный процесс возникает сразу после коммутации цепи. Его появление объясняется изменением запаса энергии в индуктивностях и емкостях цепи, которое не может происходить мгновенно (скачком). Поэтому переходный процесс в цепях, содержащих индуктивности и емкости, имеет определенное временное протяжение. Момент времени, соответствующий коммутации, принимается за начало отсчета времени переходного процесса и обозначается как t = 0.

Для момента коммутации справедливы два важных положения, которые называются законами коммутации.

Первый закон коммутации  ток в индуктивности при коммутациях не может изменяться мгновенно. Иначе говоря, ток в индуктивности в последний момент перед коммутацией равен току в ней в первый момент после коммутации.

Второй закон коммутации  напряжение на емкости при коммутациях не может изменяться мгновенно. Иначе говоря, напряжение на емкости в последний момент перед коммутацией равно напряжению на этой емкости в первый момент после коммутации.

В данной работе исследуются переходные процессы в цепях с последовательным соединением RL и RC при включении этих цепей на постоянное напряжение, а также при отключении их от постоянного напряжения с одновременным замыканием накоротко. Схемы этих цепей, вид коммутации, графики изменения токов и напряжений на индуктивности и емкости при переходных процессах, а также аналитические выражения для исследуемых токов и напряжений приводятся в табл. 7.1.

Величины и , входящие в формулы для токов и напряжений при переходном процессе, зависят только от соотношения между параметрами цепи. Они называются постоянными времени и имеют размерность времени, с. Для цепи RL: , (7.1)

где L  индуктивность цепи, Гн; R  сопротивление цепи Ом.

Для цепи RC:

с , (7.2)

где C  емкость цепи, Ф.

Заметим, что величина постоянной времени цепи RL прямо пропорциональна индуктивности цепи и обратно пропорциональна сопротивлению цепи, а величина постоянной времени цепи RC прямо пропорциональна как величине емкости цепи, так и величине сопротивления цепи.

Рассмотрим поведение токов и напряжений в исследуемых цепях при указанных выше переходных процессах.