4. Содержание отчета
1. Схемы установок для исследования переходных процессов.
2. Перечень измерительных приборов и их краткие характеристики.
3. Таблицы опытных данных и расчетов по формам 7.1, 7.2, 7.3.
4. Осциллограммы переходных процессов и теоретические кривые этих процессов.
5. Выводы.
5. Вопросы для самопроверки
1. Изменится ли ток в цепи RL скачком при включении ее на постоянное напряжение? А напряжение на индуктивности?
2. Изменится ли ток в цепи RC скачком при отключении ее от постоянного напряжения? А напряжение на емкости?
3. Сформулируйте первый и второй законы коммутации.
4. Как изменится постоянная времени цепи RL, если увеличить в два раза прикладываемое к цепи напряжение?
5. Как изменится постоянная времени цепи RL, если индуктивность цепи увеличить в два раза?
6. Как изменится постоянная времени цепи RС, если сопротивление цепи уменьшить в два раза?
7. Цепь RL включается под действие постоянного напряжения U. Какова величина установившегося тока в цепи после завершения переходного процесса?
8. Цепь RL включается под действие постоянного напряжения U. Каковы значения тока в цепи и напряжения на индуктивности в первый момент после коммутации?
9. Цепь RC отключается от действия постоянного напряжения U и тут же замыкается накоротко. Каковы значения напряжения на емкости и тока цепи в первый момент после коммутации?
10. Цепь RС включается под действие постоянного напряжения U. Какова величина установившегося напряжения на емкости после завершения переходного процесса?
Л и т е р а т у р а: [4], c. 187...201.
Работа 8. ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ЦЕПИ С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ СОЕДИНЕНИЕМ АКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ, КАТУШКИ ИНДУКТИВНОСТИ И КОНДЕНСАТОРА
1. Цель работы
Приобретение навыков расчета и экспериментального исследования
переходных процессов в цепи, содержащей соединенные последовательно
сопротивление, катушку индуктивности и конденсатор.
2. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Этот раздел смотри в описании к физической лабораторной работе 8.
3. Порядок выполнения работы
1. «Собрать» цепь (рис. 8.1) с последовательным соединением сопротивления R, катушки индуктивности L и емкости C . Подключить цепь к генератору прямоугольного напряжения, установить параметры L, C, а также частоту f прямоугольного напряжения генератора в соответствии с табл. 8.1 для одного из приведенных там вариантов по указанию преподавателя и записать эти величины в табл. по форме 8.1.
Таблица 8.1
-
№
варианта
Параметры цепи
f, Гц
L, мГн
С, мкФ
R1, Ом
R2, Ом
1
100
45
0,9
800
5
2
100
50
0,9
800
4
3
100
55
0,9
800
3
4
100
45
1
900
5
5
100
50
1
900
4
6
100
55
1
900
3
7
100
45
1,1
950
5
8
100
50
1,1
950
4
Рис. 8.1
Форма 8.1
№ п.п. |
f, Гц |
L, мГн |
С, мкФ |
R, Ом |
Характер процесса |
№ осциллограммы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Установить сопротивление R = R1 по табл. 8.1 и записать в табл. по форме 8.1. Определить характер (апериодический и колебательный) переходного процесса в этом случае. Отметим, что при апериодическом режиме, , а при колебательном режиме . Результат зафиксировать в табл. по форме 8.1.
3. Включить генератор. Скопировать осциллограмму переходного процесса с монитора компьютера для последующего внесения ее в отчет. Убедиться в том, что характер переходного процесса соответствует расчету.
4. Установить сопротивление R = R2 по табл. 8.1. Определить характер переходного процесса. Параметры цепи и результат анализа занести в табл. по форме 8.1. Включить генератор. Скопировать осциллограмму переходного процесса с монитора компьютера для последующего внесения ее в отчет. Убедиться в том, что характер переходного процесса соответствует расчету.
5. По осциллограмме колебательного переходного процесса определить
период колебаний T', используя методику, изложенную в физической лабораторной работе 8. Занести значения T' в табл. по форме 8.1. По осциллограмме в миллиметрах измерить максимальные положительные значения тока i* (t1) и i* (t1 +T'). Вычислить декремент затухания Δ формуле
.
Затем вычислить логарифмический декремент колебаний ln равный
.
6. Рассчитать индуктивность L и сопротивление R по формулам
и .
Результаты расчетов занести в табл. по форме 8.2.
Форма 8.2
i* (t1) мм |
i* (t1 +T') мм |
Δ |
ln |
L, мГн |
R, Ом |
|||
|
|
|
|
|
|
|||
Сопоставить расчетные значения индуктивности L и сопротивления R (табл. по форме 8.1) с заданным параметрами L и R этой индуктивности. Результаты внести в табл. по форме 8.3.
Форма 8.3
|
L, мГн |
С, мкФ |
R, Ом |
Эксперимент |
|
|
|
Расчет по формулам |
|
|
|