Методичка_ТК_ч2

лабораторна робота №1

Дослідження ПЕРЕХІДНИХ ПРОЦЕСІВ В колаХ ПЕРШОГО ТА ДРУГОГО ПОРЯДКІВ ПРИ ПІД’ЄДНАННІ ЇХ ДО ПОСТІЙНОЇ НАПРУГИ.

1.1. Мета роботи

Дослідження перехідних процесів в колах RC, RL, RLC при різних співвідношеннях їх параметрів.

1.2. Хід виконання роботи

Необхідні пояснення: напруги та струми перехідного процесу спостерігаються на екрані осцилографа (для спостереження струму – сигнал на вхід осцилографа знімається з резистора. ввімкнутого в досліджувану вітку). Для отримання нерухомого зображення коло періодично під’єднується до джерела постійної напруги за допомогою електронного комутатора. Швидкість розгортки променя рекомендується встановити 1 “мс/поділку” або 2”мс/поділку”.

1.2.1. Зібрати послідовне RC коло, встановивши величини елементів згідно завдання табл.1.1. Коло під’єднати до джерела постійного струму напругою U=20 В через електронний ключ.

Таблиця 1.1

№ стенда	1	2	3	4	5	6	7
R, Ом	700	800	900	700	800	900	700
C, мкФ	1,5	1,2	1,0	1,8	1,5	1,2	2,0
L, мГн	0,7	0,8	0,9	1,4	1,6	1,8	1,2

1.2.2. Перенести в звіт осцилограми напруг на резисторі та на конденсаторі, вказавши на поділках значення часу та напруги.

1.2.3. Повторити пункт 1.2.1 та 1.2.2 для послідовного RL-кола.

1.2.4. Зібрати послідовне RLC – коло, встановивши величини елементів згідно завдання табл.1.2. Коло під’єднати до джерела постійного струму напругою U=20 В через електронний ключ. перенести в звіт осцилограму напруги на конденсаторі.

Таблиця 1.2

№ стенда	1	2	3	4	5	6	7
R, Ом	30	40	30	30	40	30	40
C, мкФ	0,2	0,1	0,4	0,3	0,6	0,5	0,8
L, мГн	1,5	2,0	3,0	4,0	5,0	6,0	7,0

1.2.5. Збільшуючи величину опору резистора, визначити, при якому його значенні коливальний процес переходить в аперіодичний. тобто визначити Rкр(експ). Перенести в звіт осцилограму напруги на конденсаторі при R = Rкр(експ).

1.3. Обробка результатів експерименту

1.3.1. Нанести на осцилограми в пунктах 1.2.2 та 1.2.3 масштаби струмів, пам’ятаючи, що і_R = u_R / R.

1.3.2. Визначити за осцилограмою пункту 1.2.2 найбільше значення струму, порівняти їх з теоретичними.

Експериментальне I_(0)е =

Теоретичне I_(0)т = U / R

1.3.3. Визначити теоретичні значення напруг на конденсаторі на конденсаторі U_C = U (1-e^-t/) в моменти часу рівні 1, 2, 3, 4, і порівняти їх з експериментальними за даними пункту 1.2.2 ( = RC =____________________мс).

Дані занести в табл. 1.3.

Таблиця 1.3

Момент часу	1	2	3	4
e^-^t^/^	0,368	0,135	0,05	0,02
uc (теоретичне), В
t, мc
uc (експеримент.), В

1.3.4. Визначити теоретичні значення струму через індуктивність і(t) = U / R (1-e^-t/), в моменти часу рівні 1, 2, 3, 4, і порівняти їх з експериментальними за даними пункту 1.2.3 ( = L / R =___________).

Дані занести в табл. 1.4.

Таблиця 1.4

Момент часу	1	2	3	4
e^-^t^/^	0,368	0,135	0,05	0,02
і (теоретичне), А
t, мc
і (експеримент.), А

1.3.5. За даними пункту 1.2.4 визначити коефіцієнт затухання, частоту власних коливань. частоту та період вільних коливань.

Для захисту роботи потрібно:

1. Знати закони комутації та методику розрахунку перехідних процесів в нерозгалужених колах класичним методом.

2. Вміти розраховувати перехідний процесів послідовних колах 1-го порядку при різних початкових умовах.

3. Знати умови виникнення періодичного та аперіодичного процесів в колах 2-го порядку.

4. Знати формули розрахунку перехідного процесу, наведені і даному звіті.

лабораторна робота №2

Дослідження НЕЛІНІЙНОГО КОЛА.

2.1. Мета роботи

Зняти та побудувати вольт амперні характеристики нелінійних елементів, експериментально перевірити графічний метод розрахунку нелінійних електричних кіл.

2.2. Хід виконання роботи

2.2.1. Встановити опір реостата R=15Ом (реостат взяти з номінальними даними: R_н=___Ом, І_н=_____А).

Вибрати нелінійні елементи – лампи розжарювання з номінальними даними:

HL1 – P_н=25 Вт, U_н=36 B;

HL2 – P_н=40 Вт, U_н=36 B.

2.2.2. Скласти електричне коло згідно рис.2.1(а). Зняти вольтамперну характеристику (ВАХ) реостата і результати вимірювань занести в таб.2.1.

Замість реостата по черзі підключити до схеми вимірювання лампи HL1, HL2. Аналогічно реостату, зняти ВАХ ламп і результати занести в таб.2.1.

Таблиця 2.1

Реостат R			Лампа HL1			Лампа HL2
U, B	I, A	R, Ом	U, B	I, A	R, Ом	U, B	I, A	R, Ом

2.2.3. Зібрати схему послідовного з’єднання елементів (рис.2.2.). Подати напругу U=36B. Провести вимірювання і дані занести в таб.2.2.

Таблиця 1.2

Виміряно		Визначено
U, B	I, A	UR , B	UHL2 , B

2.2.4. Зібрати схему паралельного з’єднання елементів (рис.2.3.). Подати напругу U=25 B. Провести вимірювання і дані занести в таб.2.3.

Таблиця 1.3

Виміряно		Визначено
U, B	I, A	ІR , А	ІHL1 , А

1.2.5. Зібрати схему змішаного з’єднання елементів (рис.2.4.). Подати напругу U=36 B. Провести вимірювання і дані занести в таб.2.4.

Таблиця 2.4

Виміряно		Визначено
U, B	I, A	UHL2 , B	UR=UHL1 , B	ІR , А	ІHL1 , А

2.3. Обробка результатів експерименту

2.3.1. За даними п.2.2.1 побудувати вольт-амперні характеристики елементів R, HL1, HL2 та визначити опір в кожній точці. Значення опору занести в таб.2.1.

2.3.2. За вольт амперними характеристиками окремих елементів побудувати результуючі ВАХ для:

• послідовного з’єднання елементів R, HL2;

• паралельного з’єднання елементів R, HL1.

2.3.2. По результуючим ВАХ визначити та занести в відповідну таблицю недостаючі параметри в таб.2.2, 2.3, 2.4.

Для захисту роботи потрібно:

1. Які електричні кола називають нелінійними і чому.

2. Вміти будувати результуючу ВАХ кола по ВАХ елементів цього кола.

3. Знати методи розрахунків нелінійних кіл.

4. Вміти визначати параметри ділянок нелінійного кола по ВАХ елементів цього кола

лабораторна робота №3

Дослідження пасивного чотириполюсника.

3.1. Мета роботи

Визначити параметри досліджуваного чотириполюсника, визначити елементи Т- та П-подібних еквівалентних схем чотириполюсників.

3.2. Хід виконання роботи

3.2.1. Зібрати схему чотириполюсника (рис.3.1). Встановити величини вхідної напруги U₁ та опір навантаження R_н згідно завдання табл.3.1.

Таб.3.1.

№ стенда	1	2	3	4	5	6
U1, B	12	14	20	18	15	16
Rн (№ елемента)	1	2	3	1	2	3

Виміряти значення вхідного (І₁) та вихідного (І₂) струмів, вихідну напругу U₂:

І1 =_________А; І2 =_________А; U2 =________В.

3.2.2. Розрахувати параметри А-форми чотириполюсника. Для цього проведемо дослідження схеми заданого чотириполюсника і неробочому режимі (холостий хід) та у режимі короткого замикання.

3.2.2.1. Дослідження схеми чотириполюсника (рис.3.1) у неробочому режимі (І₂=0). Для цього необхідно від’єднати навантаження (R_н) від клем схеми «2»–«2`». Встановити величини вхідної напруги U₁ згідно з п.3.2.1 та виміряти значення вхідного струму (І_1хх) та вихідної напруги U_2хх:

І_1хх =_________А; U_2хх =________В.

3.2.2.2. Дослідження схеми чотириполюсника (рис.3.1) у режимі короткого замикання (U₂=0). Для цього необхідно замкнути накоротко клеми схеми «2»–«2`». Встановити величини вхідної напруги U₁ згідно з п.3.2.1 та виміряти значення вхідного (І_1кз) та вихідного (І_2кз) струмів:

І_1кз =_________А; І_2кз =_________А.

3.2.2.3. За даними п.п.3.2.2.1 та п.п.3.2.2.2 провести розрахунок параметрів А-форми чотириполюсника (А, В, С та D):

3.2.3. За параметрами А-форми чотириполюсника, визначеними у п.п.3.2.2.3 розрахувати елементи Т- та П-подібноих схем заміщення чотириполюсника (відповідно рис.3.2 та рис.3.3.).

• Т-подібна схема заміщення чотириполюсника:

Ом;

Ом;

Ом.

• П-подібна схема заміщення чотириполюсника:

Ом;

Ом;

Ом.

3.2.4. Зібрати по черзі Т- та П-подібні схеми заміщення чотириполюсника до яких під’єднати опір навантаження та підключити їх до джерела вхідної напруги (згідно завдання табл.3.1).

• Т-подібна схема заміщення чотириполюсника:

І₁ =_________А;

І₂ =_________А;

U₂ =________В.

• П-подібна схема заміщення чотириполюсника:

І₁ =_________А;

І₂ =_________А;

U₂ =________В.

Отримані результати вимірювань порівняти з отриманими в п.3.2.1. та зробити висновки.

Для захисту роботи потрібно:

1. Дайте визначення чотириполюснику.

2. Які є види параметрів чотириполюсників?

3. Як експериментально визначити параметри чотириполюсника?

4. Як встановити режим короткого замикання та холостого ходу чотириполюсника?

5. Яка умова еквівалентності чотириполюсника?

6. Як реалізувати чотириполюсник еквівалентний заданому?