1. Собрать электрическую цепь по рабочей схеме рис. 11.1
 |
Таблица 1 Исходные параметры
| Номер опыта | Е В | R р, Ом | L р, мГн | f, Гц |
3. Начертить осциллограммы
5. Определить графически постоянную времени переходного процесса t для каждого из 3-х опытов. Результаты расчетов внести в таблицу 2.
Таблица 2 Расчетные параметры
| Номер опыта | р, с -1 | t, с | Т п,с | t, с(граф.) |
5.По полученным данным сделать выводы
6. Ответить на контрольные вопросы
6.1 Что называется переходным процессом в электрической цепи? Какими уравнениями можно описать переходной процесс? Запишите уравнение для исследуемой цепи.
6.2 Что такое коэффициент затухания, постоянная времени и продолжительность переходного процесса? Напишите формулы для названных величин для исследуемой цепи.
6.3 Как по графической диаграмме функции определить постоянную времени переходного процесса?
7. Оформить отчет
20.2. Исходные данные
Заданы:
1. Эквивалентная схема исследуемой цепи, состоящая из источника ЭДС, резистора R и катушки индуктивности L (рис. 20.1).
2. Расчетные параметры элементов схемы Em, R p, L p (табл. 20.1).
3. Рабочая схема исследуемой цепи и схема включения измерительных приборов (рис. 20.2).
 |
Т а б л и ц а 20.1
| Вариант | ||||||||||
| Еm, В | ||||||||||
| f, Гц | ||||||||||
| R р, Ом | ||||||||||
| L р, мГн |
20.3. Теоретические сведения и методические указания
20.4. Расчетная часть
1. Определить в общем виде функции uR (t) и uL (t) в переходном режиме при включении схемы с нулевыми начальными условиями к источнику постоянной ЭДС e (t) = Еm = const. Для 3-х сочетаний значений параметров элементов [а) R = R р, L = L р; б) R = 2 R р, L = L р;в) R = R р, L = 2 L р] определить для исследуемых функций коэффициент затухания р, постоянную времени t и продолжительность переходного процесса Т п.Результаты расчетов внести в табл. 20.2.
2. В выбранных масштабах mu и mt построить в одной системе координат семейство графических диаграмм для исследуемых функций uR (t) и uL (t) в переходном режиме для 3-х сочетаний значений параметров элементов а), б), в). Построение графических диаграмм выполнить на ЭВМ.
4. Определить графически постоянную времени переходного процесса t для каждого из 3-х сочетаний значений параметров элементов а), б), в). Результаты расчетов внести в табл. 20.2.
5. Определить в общем виде функцию uR (t) и в переходном режиме при включении схемы с нулевыми начальными условиями к источнику синусоидальной ЭДС e (t) = Em ·sin(w t + a).
6. Для значений параметров элементов R = R р, L = L р определить амплитуды установившейся и свободной составляющих напряжения на резисторе URm и Аm в переходном режиме, а также значения начальной фазы источника a, при которых амплитуда свободной составляющей переходного процесса: а) максимально положительна, б) равна нулю, в) максимально отрицательна. Результаты расчетов внести в табл. 20.3.
7. В выбранных масштабах mu и mt построить в одной системе координат семейство графических диаграмм для исследуемых функций uR (t) в переходном режиме для значений начальной фазы источника a согласно а), б), в). Построение диаграмм выполнить на ЭВМ.
8. Определить графически на диаграммах п. 7 свободные составляющие переходного процесса для заданных значений начальной фазы источника a согласно а), б), в).
Т а б л и ц а 20.2
| Параметры | р, с -1 | t, с | Т п,с | t, с(граф.) |
| а) R= R р, L=L р | ||||
| б) R= 2 R р, L= L р | ||||
| в) R=R р ,L= 2 L р |
Т а б л и ц а 20.3
| URm, В | Аm, В | а) a, гр | б) a, гр | в) a, гр |
20.5. Экспериментальная часть
Собрать электрическую цепь по рабочей схеме рис. 20.2. Установить заданные параметры отдельных элементов. Для каждого из заданных значений параметров элементов получить на экране электронного осциллографа исследуемую функцию напряжения uR (t). Сравнить полученные осциллограммы с расчетными графическими диаграммами.
 |
20.6. Анализ результатов работы
Сравнить результаты эксперимента с данными расчета и дать заключение о степени их соответствия. В случае их существенного расхождения указать возможные причины.
20.7. Содержание отчета
Отчет по данной лабораторной работе должен содержать:
1) титульный лист по стандартной форме;
2) цель работы;
3) исходные данные (эквивалентные схемы исследуемых цепей и параметры их элементов);
4) таблицы с результатами вычислений и измерений;
5) основные расчетные формулы и уравнения;
6) графические диаграммы функций;
7) выводы и заключение о степени соответствия расчетных и экспериментальных результатов.
Контрольные вопросы
1. Что называется переходным процессом в электрической цепи? Какими уравнениями можно описать переходной процесс? Запишите уравнение для исследуемой цепи.
2. Что такое коэффициент затухания, постоянная времени и продолжительность переходного процесса? Напишите формулы для названных величин для исследуемой цепи.
3. Как по графической диаграмме функции определить постоянную времени переходного процесса?
4. Почему интенсивность переходного процесса в цепи при включении ее к источнику синусоидальной ЭДС зависит от начальной фазы, т.е. от момента включения?
5. Какие методы расчета переходного процесса вы знаете? Назовите их.