Laba_10_3

Министерство науки и высшего образования РФ ФГБОУ ВО “Уфимский государственный авиационный технический университет”

Кафедра ЭлИ

Лабораторная работа №10

ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ

ПРИ РАЗРЯДЕ КОНДЕНСАТОРА

НА РЕЗИСТОР И ИНДУКТИВНУЮ КАТУШКУ

Выполнил студент гр. ЭЭ-201Б Борисов И.А.

Проверила : доцент кафедры Мельничук О.В.

Уфа-2022

1. Цель и задачи занятия

Цель: исследование процессов апериодического разряда

конденсатора на резистор и апериодического, предельного

апериодического и колебательного разрядов конденсатора на

индуктивную катушку.

Задачи: в результате выполнения работы студенты должны:

– знать условия возникновения переходных процессов;

– уметь определять по осциллограмме характер переходного

процесса;

– иметь навыки аналитического расчета параметров

электрической цепи по осциллограммам переходных процессов.

4. Рабочее задание

4.1. Исследование разряда конденсатора на резистор

1. Соберите в пакете схемотехнического моделирования

MicroCap электрическую цепь, состоящую из последовательно

включенных резистора R, конденсатора С и источника импульсного

напряжения E (рис. 10.3, б). Параметры элементов схемы (R, С, Е)

выдаются преподавателем каждому студенту индивидуально в виде

распечатки на ЭВМ или из табл. 10.1.

Вариант 10

Дано: Е=41В; R=280 Ом; C=10 мкФ; L=550мГн; Инд.зад. 5.4

2. Получите временные диаграммы апериодического разряда

конденсатора на резистор. Полученные графические зависимости

перенесите в отчет по лабораторной работе.

Для получения временных диаграмм необходимо запустить

анализ переходных процессов (Analysis/Transient). В появившемся

окне анализа переходных процессов установить значения

параметров исследования согласно и нажать кнопку Run.

Замечание: в столбце YExpression номера узлов и элементов

определяются по собранной схеме:

№	Установленные величины		Вычисленные Величины, τ	Измеренные Величины, τ
	С, мкФ	R, Ом
1.	=10	=140	1400мкс	1406мкс
2.	=10	=420	4200мкс	4177мкс
3.	=20	=420	8400мкс	8334мкс

3. По временным диаграммам апериодического разряда

конденсатора на резистор определите постоянную времени разряда τ

для двух различных значений сопротивления резистора (R1=0,5R и

R2=1,5R).

Постоянная времени разряда τ определяется с

использованием следующих пиктограмм:

4.2. Исследование разряда конденсатора на катушку

индуктивности

4. Соберите в пакете схемотехнического моделирования

MicroCap электрическую цепь, состоящую из последовательно

включенных источника импульсного напряжения E, конденсатора С и

катушки индуктивности, реализованной на элементах R и L

(рис. 10.8, б). Параметры элементов схемы (R, С, L, Е) выдаются

преподавателем каждому студенту индивидуально в виде распечатки

на ЭВМ

5. По параметрам цепи (R, L, С) и формулам (10.3 – 10.4)

рассчитайте величины критического сопротивления Rкр, постоянные

времени апериодического (при R=2Rкр), предельного

апериодического (при R = Rкр) разрядов конденсатора на

индуктивную катушку, а также период собственных затухающих

колебаний (при R=0,1Rкр). Результаты вычислений занесите в

табл. 10.4

№	Установленные величины			Вычисленные величины				Измеренные величины
	С, мкФ	L, Гн	R, Ом		Rкр, Ом	Tp, мкс	τ, мкс		Тр,мкс	τ, мкс
1	10	0,55	46,9		469				14,810*103
2	10	0,55	469		469		4,69*10-3			4,994*103
3	10	0,55	938		469		9,380*10-3			10,417*103

6. Изменяя сопротивление резистора R, получите временные

диаграммы при R=2Rкр, R=Rкр, R=0,1Rкр, т.е. временные диаграммы

апериодического (при R > Rкр), предельного апериодического (при

R = Rкр) и колебательного (при R < Rкр) разрядов конденсатора на

индуктивную катушку.

Для получения временных диаграмм необходимо запустить

анализ переходных процессов (Analysis/Transient). В появившемся

окне анализа переходных процессов (рис. 10.6) нажать кнопку Run.

Полученные графические зависимости перенесите в отчет по

лабораторной работе.

8. По временным диаграммам апериодического и предельного

апериодического разрядов конденсатора на индуктивную катушку

определите постоянную времени разряда τ.

Результаты измерений занесите в таблицу и сравните с

расчетным значением.

Вывод: в ходе лабораторной работы было проведено исследование процессов апериодического разряда конденсатора на резистор и апериодического, предельного апериодического и колебательного разряда конденсатора на индуктивную катушку.

Собрав две электрические цепи, получив временные диаграммы, было выяснено, что чем больше R, тем больше  τ, это хорошо наблюдается в исследованиях разряда конденсатора на резисторе и катушки индуктивности. Катушка колебательного контура создаёт колебания только при наличии запасённого заряда. При прохождении через неё тока она накапливает заряд, который затем отдаёт в цепь, если напряжение падает.

8