Лабораторная работа № 13 вариант 7 2010 год
.docБЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Лаборатория ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
Лабораторная работа № 13
Переходные процессы в линейных цепях со сосредоточенными параметрами.
Выполнил: Проверил:
студент гр. 963101 Свито И.Л.
Шомин С.А.
Минск 2010
Цель работы.
Экспериментальное исследование переходных процессов в линейных цепях с сосредоточенными параметрами при включении и отключении источника напряжения. Определение влияния отдельных параметров на характер переходного процесса.
Выбор параметров и экспериментальное исследование дифференцирующих и интегрирующих цепей.
Домашнее задание.
-
Изучили классический метод расчёта переходных процессов в сложных электрических цепях.
Таблица 1
Вариант |
Исходные данные |
Определяемые величины |
|||||||
r1, Ом |
r2, Ом |
C, мкФ |
rк, Ом |
L, Гн |
|||||
5 |
5000 |
30 |
0.25 |
100 |
0.14 |
iL(t), А |
uC(t), В |
τ, c |
, с |
-
Определили классическим методом ток в заданной сети и напряжение на ёмкости при заряде конденсатора (см. рис. 1). Действие ГПН эквивалентно подключению цепи к источнику с постоянной ЭДС
Параметры схемы и определяемые величины даны в таблице 1.
а) ННУ
б) Установившийся режим
в) Свободный режим
г) ЗНУ
-
Построили графики
-
Определим также декремент и логарифмический декремент затухания, а также частоту собственных колебаний.
-
Рассчитали сопротивление (рис. 2) и постоянную времени дифференцирующей цепи по формуле в случае подачи на вход прямого импульса длительностью 0,01 с амплитудой 10В при частоте повторения Гц и емкости мкФ. Построили временные диаграммы напряжения на входе и выходе цепи.
-
Рассчитали емкость (рис. 3) и постоянную времени по формуле , при которой -цепь является интегрирующей. На вход цепи поступает прямоугольный импульс длительностью 0.01с с амплитудой 10В при частоте повторения Гц и сопротивлении =5800 Ом. Построили временные диаграммы напряжений на входе и выходе: и .
Ход работы.
-
Ознакомились с рабочей инструкцией к осциллографу CI-19Б.
-
Включили осциллограф и подготовили его к работе.
-
Включили ГПН и зарисовали с экрана осциллографа форму кривой напряжения на клеммах “нагрузка”. Определили амплитуду и длительность импульсов с помощью калибратора осциллографа.
-
Собрали схему заданного варианта, подключив ее к клеммам “нагрузка” ГПН. Зарисовали с экрана осциллографа кривые тока и напряжения на конденсаторе , указанные в домашнем задании (кривая тока снималась с активного сопротивления).
-
Измеряли в миллиметрах по масштабной сетке осциллографа величину двух соседних амплитуд и затухающих колебаний напряжения на конденсаторе
a1=3,3 дел. а2=1,2 дел.
-
Определили длительность периода собственных колебаний . Для этого оставили на экране осциллографа примерно один период собственных колебаний, увеличив размер изображения с помощью ручек управления осциллографа. определяется произведением количества меток в периоде на масштаб одной метки, установленный на калибраторе времени осциллографа.
Тс=20мс.
-
Вычислили частоту собственных колебаний по формуле и логарифмический декремент затухания по формуле и сравнили с рассчитанными в домашнем задании.
Fc=50 Гц
Θ=1,01
-
Изменяя и , выяснили влияние этих параметров на переходный процесс, т.е. на и .
-
Собрали дифференцирующую цепь с емкостью =0,5мкФ и сопротивлением , полученным в домашнем задании, подключили к источнику. Срисовали форму входного напряжения, определили амплитуду, длительность импульса и постоянную времени.
длительность импульса =
-
Проанализировали влияние и на форму выходного напряжения, для этого при установили . Срисовали форму выходного напряжения, определили амплитуду, длительность импульса и постоянную времени . Сравнили с формой выходного напряжения, полученного в п.9.
длительность импульса =
-
Собрали интегрирующую цепь с сопротивлением Ом и емкостью , полученными в домашнем задании. Срисовали форму выходного напряжения, определили напряжение, амплитуду, длительность импульса и постоянную времени .
длительность импульса =
-
Проанализировали влияние параметров интегрирующей цепи на форму выходного напряжения. Установили =5,5мкФ и сопротивление =580 Ом. Срисовали форму выходного напряжения. Определили параметры выходного напряжения и сравнили с формой выходного напряжения, полученного в п.11.
длительность импульса =
Вывод: 1) экспериментально исследовали переходные процессы в линейных цепях с сосредоточенными параметрами. Определили влияние отдельных параметров на характер переходного процесса: при увеличении и уменьшается и увеличивается .
2) экспериментально исследовали интегрирующую и дифференцирующую цепь:
интегрирующая цепь: при увеличении максимальное значение напряжения уменьшается;
дифференцирующая цепь: при увеличении график выходного напряжения более пологий.