Методичка_ТК_ч2
.docлабораторна 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 іR = uR / 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 UC = 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: Rн=___Ом, Ін=_____А).
Вибрати нелінійні елементи – лампи розжарювання з номінальними даними:
HL1 – Pн=25 Вт, Uн=36 B;
HL2 – Pн=40 Вт, Uн=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 Rн 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 (Rн) від клем схеми «2»–«2`». Встановити величини вхідної напруги U1 згідно з п.3.2.1 та виміряти значення вхідного струму (І1хх) та вихідної напруги U2хх:
І1хх =_________А; U2хх =________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 (І1кз) та вихідного (І2кз) струмів:
І1кз =_________А; І2кз =_________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:
-
Дайте визначення чотириполюснику.
-
Які є види параметрів чотириполюсників?
-
Як експериментально визначити параметри чотириполюсника?
-
Як встановити режим короткого замикання та холостого ходу чотириполюсника?
-
Яка умова еквівалентності чотириполюсника?
-
Як реалізувати чотириполюсник еквівалентний заданому?