Порядок выполнения работы и указания

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 E_m, 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 u_R (t) и u_L (t) в переходном режиме при включении схемы с нулевыми начальными условиями к источнику посто­янной ЭДС e (t) = Е_m = 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 m_u и m_t построить в одной системе координат семейство графических диаграмм для исследуемых функций u_R (t) и u_L (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 u_R (t) и в переходном режиме при включении схемы с нулевыми начальными условиями к источнику синусои­дальной ЭДС e (t) = E_m ·sin(w t + a).

6. Для значений параметров элементов R = R _р, L = L _р определить ампли­туды установившейся и свободной составляющих напряжения на резисторе U_Rm и А_m 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 m_u и m_t построить в одной системе координат семейство графических диаграмм для исследуемых функций u_R (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 u_R (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.