Изучение переходных процессов в цепи с индуктивностью
Студенты
Группа
Преподаватель
Дата
Челябинск
Цель работы: изучить переходные процессы в цепи с индуктивностью при включении и выключении источника постоянного тока, измерить время релаксации и индуктивность катушки.
Оборудование: генератор, плата с катушкой и резисторами, осциллограф.
РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ
Переходный процесс – это процесс установления силы тока в электрической цепи при подключении к источнику напряжения или процесс спада силы тока до нуля при выключении. Если в электрической цепи имеется катушка индуктивности, то при изменении силы тока в ней возникает ЭДС самоиндукции Е= ………… …, которая препятствует изменению силы тока.
Индуктивность катушки можно определить экспериментально, изучая процессы включения и выключения источника постоянного тока к катушке. По закону Ома, при включении источника падение напряжения на сопротивлении проводников цепи равно … …..….. При отключении …………………..
Решение этих уравнений имеет вид: при включении ………………..
П
ри
выключении ………………………..
П
араметром
переходного процесса является время
релаксации τ =…….. В течение этого
времени сила тока при выключении спадает
в………..раз
Экспериментально определить индуктивность электрической цепи можно с помощью осциллографа по времени релаксации, если на экране получить осциллограммы силы тока
Если прологарифмировать уравнение для силы тока, то получим уравнение линейной зависимости (lnJ=………………. …) . По графику можно определить угловой коэффициент линии, который равен…………
Формула для расчета индуктивности катушки имеет вид:
ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
|
X, дел |
Y, дел |
J, мА |
t, мкс |
ln, J |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Индуктивность L, мГн |
|
|
Сопротивление R, кОм |
|
|
Коэффициент КY , мВ/дел |
|
|
Развертка КX , мкс/дел |
|
|
Время релаксации <τ>, с |
|
Пример расчета времени моментов измерения t = КхX =
Пример расчета
силы тока в моменты измерения
=
ln J
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Зависимость
логарифма силы тока lnJ
от времени
t. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t,
мкс
Расчет времени
релаксации
.
Расчет среднего значение индуктивности: <L>= <τ> R=………………
Оценка случайной погрешности:
Результат измерения индуктивности: L=…………±…….. мкГн. Р = 0,90.
Выводы.
ОТВЕТЫ НА КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
ЧИПС, филиал УрГУПС
Кафедра ЕНД
Работа 26 а