- •Предисловие
- •Введение
- •Изучение источников питания
- •Методические указания и рекомендации
- •Инструкция по эксплуатации осциллографа универсального с1-77
- •Проведение измерений
- •Инструкция по эксплуатации генератора сигналов г3-112
- •Исследование стационарного состояния линейной электрической цепи
- •Объект и средства исследования
- •Рабочее задание
- •Порядок выполнения работы
- •Значения параметров элементов исследуемой цепи
- •Значения напряжений узлов и токов ветвей
- •Методические указания и рекомендации
- •Программа домашней подготовки к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Экспериментальное исследование пассивных элементов цепи в частотной области при последовательном соединении
- •Объект и средства исследования
- •Рабочее задание
- •Частотные характеристики катушки индуктивности
- •Частотные характеристики резистора
- •Частотные характеристики конденсатора
- •К определению модулей напряжений на элементах цепи
- •Методические указания и рекомендации
- •Программа домашней подготовки к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Пассивный двухполюсник
- •Результаты измерений методом трех вольтметров
- •Результаты измерений с помощью осциллографа
- •Методические указания и рекомендации
- •Программа домашней подготовки к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Резонанс в электрических цепях
- •Объект и средства исследования
- •Рабочее задание
- •Методические указания и рекомендации
- •Программа домашней подготовки к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Исследование линейных электрических цепей
- •Расчет параметров отдельно взятых катушек
- •К определению взаимной индуктивности
- •Методические указания и рекомендации
- •Программа домашней подготовки к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Согласование нагрузки с источником
- •К пунктам 4 и 6
- •Методические указания и рекомендации
- •Программа домашней подготовки к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Исследование последовательного колебательного контура
- •Объект и средства исследования
- •Рабочее задание
- •К определению параметров цепи
- •Амплитудно-частотная характеристика
- •Методические указания и рекомендации
- •Программа домашней подготовки к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Исследование параллельного колебательного контура
- •Объект и средства исследования
- •Рабочее задание
- •К определению параметров контура
- •Амплитудно-частотная характеристика
- •Методические указания и рекомендации
- •Программа домашней подготовки к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Исследование связанных колебательных контуров
- •Объект и средства исследования
- •Рабочее задание
- •Методические указания и рекомендации
- •Программа домашней подготовки к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Исследование линейного пассивного четырехполюсника
- •Объект и средства исследования
- •Рабочее задание
- •Методические указания и рекомендации
- •Программа домашней подготовки к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 12 исследование линейных частотных фильтров
- •Объект и средства исследования
- •Рабочее задание
- •Методические указания и рекомендации
- •Программа домашней подготовки к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Исследование фазовращателя Цели работы. 1. Изучить методы расчета и экспериментального исследования электрических цепей, осуществляющих фазовые сдвиги между токами и напряжениями.
- •2. Ознакомиться со способами настройки фазовращающих цепей на заданный режим.
- •Объект и средства исследования
- •Рабочее задание
- •Экспериментальные и расчетные данные
- •Методические указания и рекомендации
- •Программа домашней подготовки к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Исследование переходных процессов в цепях с одним реактивным элементом
- •Объект и средства исследования
- •Рабочее задание
- •Исследование цепи
- •Методические указания и рекомендации
- •При логарифмировании получаем
- •Программа домашней подготовки к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 15 исследование переходных процессов в цепи с двумя реактивными элементами
- •Объект и средства исследования
- •Рабочее задание
- •Методические указания и рекомендации
- •Программа домашней подготовки к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
Методические указания и рекомендации
1. Для исследуемого последовательного контура характеристическое уравнение
имеет два корня:
,
где – коэффициент затухания;– угловая резонансная частота контура.
Если , т.е. сопротивление цепи относительно велико, то корниивещественны и в цепи переходный процесс будет иметь апериодический характер. Если, т.е., то корни характеристического уравнения одинаковы и вещественны, что соответствует предельному случаю апериодического переходного процесса. Если же, то характер переходного процесса будет колебательным
,
где – угловая частота собственных затухающих колебаний контура.
О
скорости затухания свободного процесса
в контуре можно судить по логарифмическому
декременту колебания, равному натуральному
логарифму отношения двух следующих
друг за другом максимальных значений
тока (напряжения) одного знака (рис.
15.2):
.
Рис. 15.2
Отсюда следует способ экспериментального определения :
; .
2. При выполнении расчетов не забывать, что активное сопротивление контура включает в себя помимо резистора (магазин сопротивлений) и активное сопротивление катушки.
Программа домашней подготовки к выполнению работы
1. По учебным пособиям и конспекту лекций повторить или изучить следующие вопросы [1, § 6.2; 2, § 7.4]:
– классический метод расчета переходных процессов в последовательном контуре RLC;
– влияние параметров контура на характер переходного процесса.
2. Вспомнить методику измерения параметров сигналов (длительности, амплитуды) с помощью электронного осциллографа.
3. Заготовить бланк протокола испытаний и отчета по работе. В бланке должна быть вычерчена схема, заготовлены оси координат для построения графиков указанных переходных токов и напряжений (желательно на миллиметровке).
Контрольные вопросы
1. Как зависит характер переходного процесса от вида корней характеристического уравнения 2-го порядка?
2. Что называется критическим сопротивлением Rкр и как оно определяется?
3. Записать выражение для iсв (в общем виде) в случае, если:
а) R > Rкр; б) R < Rкр; в) R = Rкр.
4. Как определить индуктивность и емкость неразветвленной цепи RLC, если известны ее коэффициент затухания , частота собственных колебанийсв и характеристическое сопротивление?
5. Объяснить характер переходных процессов в цепи RLC при изменении длительности входного импульса.
6. Как зависит время затухания колебаний от величины активного сопротивления и индуктивности контура RLC ?
7. Какими будут колебания в контуре при ? Объяснить ответ.
8. Как зависит частота собственных колебаний контура от величины R?
9. Как с помощью интеграла Дюамеля рассчитать переходный ток в контуре RLC при включении его на зажимы генератора прямоугольных импульсов?
Здесь термины «напряжение узла», «узловое напряжение» используются
вместо более распространенного, но не имеющего дуального понятия – «по-
тенциал узла».
Этот пункт выполняется факультативно. Его выполнение (полное или час- тичное) рекомендуется студентам, проявляющим интерес к учебно-исследо- вательской работе.
*Строчными буквамиuиiобозначают так называемыемгновенные значениянапряжения и тока элемента: u=u(t),i=i(t), прописнымиUиI– их стацио-
нарные значения.
* Маркировка концов катушек трансформатора Тр1:a,b,cиdна рабочей панели не показана.