Министерство образования Российской Федерации.
Московский государственный институт электроники и математики
(технический университет)
Кафедра Электроники и Электротехники
Лабораторная работа № 11
«Переходные процессы в цепях с конденсаторами, резисторами, катушками индуктивности и источником напряжения»
Выполнила бригада №1:
Оськин М.П.
Руководитель:
Орехов Е.В.
Москва 2010
Вариант
| № бригады |  U
| К1 | К2 | К3 | Вариант схемы на рис. 17 |
| 4.4 | 9/40 | 27/40 | 16/40 | a |
Подготовка к работе
- Изучить классический метод расчета переходных процессов.
- Для схемы, вычислить:
а) постоянную времени 
, чтобы 
; K1 = 
, tU = 4.4
| 1) e = 0; UC (0-)= 0;
2) UC (0+)=UC (0-)= 0;
3) e = E; E = UC + iR2; i =iC = C1  ; E = UC + R2C1  ;
4) e = E; Uпр = E – принужденная составляющая;
5) Однородное дифференциальное уравнение: 
6) 
7) 
8) 
|
б) постоянную времени 
, чтобы 
3. Используя результаты пункта 2, нарисовать на одном графике качественно кривые U2(t) для данной схемы при двух значениях постоянной времени и , если ЭДС источника e(t) является импульсом напряжения прямоугольной формы.
- Привести выражение для определения сопротивления R1 в данной схеме, считая известными значения R2 и K2.
| 
|
5. Качественно начертить график изменения U2(t) в предыдущей схеме.
6. Рассчитать сопротивление катушки индуктивности RK в данной схеме
| R3 = 400 Oм;
Уберем LKRK: разорвем цепь: 
|
-
Качественно начертить график изменения напряжения UK(t) в предыдущей схеме.
- Начертить новую схему, получив ее из предыдущей схемы, подключив R4 = 200 Ом, так чтобы начальное значение напряжения UK(0) уменьшилось в 3 раза по сравнению со значением U1K(0).
|  = 3;
i =  ;
U1k(0) = i*R4 =  ;
=  = 3;
3R4 = R3+R4;
2R4 = R3;
R4 = 200 Oм
|
- Записать выражение для U4(t) а сопротивлении R4 в схеме, полученной в 8-ом пункте.
|
| 
 = i(0)* R4 = ; (*)
i3пр =  ;
Uаб = E – i3R3 = E -  ;
Uаб = Uпр;
Uсв = Ae-t/τ;
U4(t) = Uсв + Uпр;
|
U4 = Ae-t/τ + E - ;
= E - + A = ; (из *)
A = + - E;
Zвτ = 
+ R3 - вх. сопр. цепи;
Zвг = 
+ R3 = 
; (j 
→ p)
(pL+Rk) R4 + R3R4 + RkR3 + R3pL = 0;
p(LR4 + LR3) = - (R3 R4 + R3Rk + RkR4);
p = - 
= - 
;
τ = 
;
= E(1- 
) + (-E + + )*e-t/τ
10. Записать через параметры схемы выражения токов ik(t), i2k(t) и напряжения U(t).
Выполнение
Подать напряжение с выхода генератора прямоугольных импульсов на осциллограф и получить на экране одиночный импульс высотой 40мм и шириной от 30 до 50мм.
13. Собрать цепь по схеме №14 и подать на вход осциллографа напряжение U2(t). Экспериментально подобрать такую емкость C1 , при которой значения напряжения на резисторе R2 в моменты подачи импульса U2(0) и окончания U2(-tk) будут отличаться в K1 раз (K1 = 9/40). Записать значение C1, установить величину R2, используя τa и C1. (τa = 1, 47мс)
C1 = 0. 1 мкФ
R 
= 
14. Рассчитать при каком значении емкости C1 в схеме №14 выполняется условие:
U2(-tk)/ U2(0) = 0,02. При расчете воспользоваться значением τb (τb = 0, 56мс) и R2
(R2 = 11400 Ом). Установить переключателем переменной емкости C1 значение наиболее близкое к рассчитанному. Снять осциллограмму.
С1 = 
Устанавливаем С1 = 0.1 мкФ
15. Для схемы № 15 рассчитать величину сопротивления R1 по выражению, полученному в п. 4 подготовки к работе. Величины R2 и C1 взять такими же как и в схеме №14.(K2 = 27/40)
R1= 
16. Собрать цепь по схеме №15. R1 = 5488 (Ом).
17. Собрать цепь по схеме №16. Экспериментально подобрать такую катушку индуктивности, чтобы K3 = 
.(K3 = 16/40).
L = 0.16 Гн
18. Рассчитать для схемы №16 значение постоянной времени:
τ = 
