Подготовка к выполнению лабораторной работы. 2.1. Данные элементов схемы (рис

 

2.1. Данные элементов схемы (рис. 11):

E = 1 В; = (100 + 10× N _гр) Ом, = (200 + 10× N _ст) Ом, С = 30 нФ, L = 2 мГн, где N _гр – последняя цифра номера группы, N _ст – номер лабораторного макета (стенда).

Для двух схем (рис. 11) в соответствии с данными своего варианта определить для двух случаев:

а) замыкание ключа;

б) размыкание ключа

напряжения , – для цепи RC;

, , – для цепи RL (см. указания).

 

 

Рис. 11

 

По результатам расчета построить в одном масштабе 1 В/см и 10 мкс/см графики рассчитанных величин, разместив их один под другим и отметив моменты замыкания и размыкания ключа.

Указания. Любой ток и напряжение при возникновении переходных процессов в цепях 1-го порядка (т.е. в цепях с одним реактивным элементом L или С) подчиняется общей формуле:

Следовательно, для получения функции времени , , описывающей закон изменения тока или напряжения и построения графиков необходимо знать значение тока (напряжения) в 3 момента времени: – значение тока (напряжения) в установившемся режиме до коммутации; – значение тока (напряжения) в момент коммутации; – значение тока (напряжения) в установившемся режиме после коммутации. Расчетные значения для RC -цепи свести в таблицу 11, для RL -цепи – в таблицу 12.

Корень характеристического уравнения p определяется:

– для цепи RC;

– для цепи RL, где , – эквивалентное сопротивление схемы для цепи после коммутации, рассчитанное относительно С или L.

 

Таблица 11

	Замыкание ключа	Размыкание ключа
	Рассч.
Измер.
	Рассч.
Измер.
	Рассч.
Измер.

 

Таблица 12

	Замыкание ключа	Размыкание ключа
	Рассч.
Измер.
	Рассч.
Измер.
	Рассч.
Измер.

 

Экспериментальная часть

 

3.1. Собрать заданную схему (рис. 11) и установить значения элементов схемы согласно своего варианта.

В качестве ключа «К» использовать контакты электромагнитного ключа, подключив к обмотке электромагнита генератор прямоугольного напряжения с амплитудой напряжения В и частотой кГц (рис. 12).

– Подключая поочередно осциллограф к элементам схемы, зарисовать в масштабе осциллограммы напряжений , , , .

– Измерить значения напряжений в моменты времени , , , сравнить их с данными предварительного расчета и записать в таблицу 11.

– Измерить время переходного процесса на уровне 0,1 U _max или 0,9 U _max при замыкании и размыкании ключа «К» и сравнить с данными предварительного расчета.

– Уменьшить значение С (или L) в 2 раза и зарисовать осциллограммы напряжений , , , для этого случая, разместив их на предыдущих осциллограммах (показать, например, другим цветом, штрихом). Объяснить полученную в осциллограммах разницу.

 

Требования к отчету

 

В отчете должны быть представлены полностью выполненный предварительный расчет 2-х переходных процессов – при замыкании и размыкании ключа, получены выражения тока и напряжений, построены графики (расчетные и экспериментальные), выводы по работе.

Контрольные вопросы

 

5.1. Понятие переходных процессов.

5.2. Порядок расчета переходных процессов в электрических цепях (классический, операторный метод).

5.3. Влияние параметров элементов схемы на характеристику переходных процессов.

 

 

Лабораторная работа 6

«Реакция электрической цепи на воздействие сигнала произвольной формы»
(частотный метод)

1. Цель работы: изучение амплитудных и фазовых спектров сигналов, амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик цепи, прохождение сигналов через цепь, спектрального метода расчета