4. Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с анализом осциллограмм виртуального осциллографа, представленного в программе Multisim.

Осциллограф – измерительный прибор, который регистрирует мгновенные значения напряжений. В данной работе использовался один канал двухканального осциллографа (канал А).

Так как напряжение на резистивном элементе пропорционально току, то можно это напряжение считать мгновенным значением тока. Если понадобится количественно оценить значение тока, то надо воспользоваться соотношением:

i = u / R. (2.8)

Масштаб времени по горизонтальной оси известен, на это указывает масштаб развертки. На рис. 2.4 представлен экран виртуального осциллографа, у которого масштаб по оси времени равен 200 мкс на деление (одно большое деление разделено на 5 мелких делений). Отметим, что буква u здесь и везде означает величину 10^–6 , т. е. приставку мк. Период синусоидальных напряжений равен 5 большим делениям, т. е. 5 ^. 200 = 1000 мкс = 1 мс. Следовательно, частота f синусоидального напряжения равна:

f = 1/(1000 ^. 10^-6) = 1 кГц.

Кроме этого указывается время между двумя маркерами в окне Т2 – Т1. Например, расстояние между маркерами на экране осциллографа (рис. 2.4) соответствует 1 мс.

Рис. 2.4

Масштаб по вертикальной оси канала А равен 20 вольт на деление. Поэтому амплитуда напряжения U_m равна U_m = 20 ^. 2,5 = 50 В.

2. Выбрать свой вариант параметров схемы из табл. 2.2, в которой номер варианта соответствует последней цифре шифра студента, и записать в табл. по форме 2.1. Например, вариант 1 соответствует последней цифре шифра 1 и т. д. Все варианты представлены на учебном сайте в среде Mudle в файле «Варианты».

3. Выбрать свой вариант файла, в котором указаны осциллограммы переходных процессов токов для двух режимов – апериодическом и колебательном. При этом номер файла соответствует последней цифре шифра студента.

4. Проверить выполнение условия апериодического процесса для осциллограммы рис. 2.1, а по соотношению

,

где R = R₁ + R₂,

и записать в табл. по форме 11.2.

5. Проверить выполнение условие колебательного процесса для осциллограммы рис. 2.1,а по соотношению

,

и записать в табл. по форме 2.2.

Таблица 2.2.

№ п.п.	f, Гц	L, мГн*	С, нФ*	Апериодический процесс R1, Ом	Колебательный процесс R1, Ом
1	200	10	1000	500	25
2	300	10	600	600	30
3	200	15	1500	550	35
4	200	5	500	400	20
5	200	8	500	700	40
6	300	6	500	600	30
7	250	7	700	700	45
8	350	4	700	450	20
9	350	6	700	500	30
0	200	8	600	550	40

* Приставка м означает 10^-3, н − 10^-9

Форма 2.1

f, Гц	L, мГн*	С, нФ	R1 , Ом	Характер Процесса
				Апериодический
				Колебательный

Форма 2.2

Вид процесса		R
Апериодический процесс
Колебательный процесс

6. По осциллограмме колебательного переходного процесса определить

период колебаний T', используя рекомендации, изложенные в п. 1 и рис. 2.1. Занести значения T' в табл. по форме 2.3. По осциллограмме вашего варианта (рис. 2.5, б) в миллиметрах измерить максимальные положительные значения токов i* (t₁) и i* (t₁ +T'). По формуле (2.5) найти логарифмический декремент затухания lnD. По формуле (2.4) определить индуктивность катушки L. По формулам (2.6), (2.7) вычислить эквивалентное сопротивление контура R = R₁ + R₂ и сопротивление катушки R₂ (значение R₁ известно из табл. формы 2.1). Результаты занести в табл. по форме 2.3.

Форма 2.3

T' мкс	i* (t1) мм	I* (t1 +T') мм	lnD	L, мГн	R, Ом	R2, Ом

7. Сопоставить расчетные значения индуктивности L, сопротивления R (табл. по форме 2.2) с заданным параметрами (L, R табл. 2.2) по соотношению, %:

,

где F_{L,R РАС} и F_{L,R ЗАД} соответственно расчетные и заданные значения L, R.

Значения занести в табл. по форме 2.4.

Форма 2.4

, %
, %