• Установить величину сопротивления R 2 = 10 Ом в блоке МОДУЛЬ РЕЗИСТОРОВ. Убедиться, что R 2 + R к < R кр.
• Подключить Вход 1 осциллографа к конденсатору С. Срисовать на кальку с экрана ОСЦИЛЛОГРАФА кривую зависимости 
. На рисунке написать масштабы 
, 
.
• Подключить Вход 1 осциллографа к резистору R 2. Срисовать на кальку с экрана ОСЦИЛЛОГРАФА кривую зависимости 
. На рисунке написать масштабы , .
• Выполнить указанные в протоколе измерений расчеты.
• Прикрепить осциллограммы сигналов к протоколу измерений.
• Пронаблюдать, как влияет активное сопротивление цепи (в диапазоне 10 - 200 Ом) на характер и длительность переходного процесса.
• Протокол измерений утвердить у преподавателя.
• Выключить автоматический выключатель QF блока МОДУЛЬ ПИТАНИЯ,
тумблер Сеть модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР и ОСЦИЛЛОГРАФ.
• Разобрать цепь, прибрать рабочее место.
Протокол измерений к лабораторной работе № 12
«Разряд конденсатора С на цепь R–L»
Схема замещения исследуемой цепи представлена на рис. 1П.
Рис. 1П. Схема замещения исследуемой цепи.
Входное напряжение: U m = В.
Параметры элементов: С = мкФ; L = мГн; R к = Ом.
Критическое сопротивление R кр = ______________ Ом.
Для процесса разряда конденсатора через катушку индуктивности получено:
| Апериодический разряд Сопротивления R 2 = ____Ом, R = R 2 + R к = ______Ом. Расчет корней характеристического уравнения: δ = ______________ c-1; ω0 = ______________ c-1; p1=________________________ c-1; p2=________________________ c-1. | Колебательный разряд Сопротивления R 2 = ____Ом, R = R 2 + R к = ______Ом. Расчет корней характеристического уравнения: δ = ______________ c-1; ω0 = ______________ c-1; ωС = ______________ c-1; p1=________________________ c-1; p2=________________________ c-1. |
|
|
Работу выполнил: _______________________________
Работу проверил: ________________________________
Приложение к протоколу измерений лабораторной работы № 12
«Разряд конденсатора С на цепь R–L»
Временные диаграммы тока и напряжения при разряде конденсатора.
Апериодический режим
Масштаб времени =
Масштаб напряжения =
Рис. 1П. Напряжение на конденсаторе
|
Колебательный режим
Масштаб времени =
Масштаб напряжения =
Рис. 3П. Напряжение на конденсаторе
|
Масштаб времени =
Масштаб напряжения =
Масштаб тока  =
.
Рис. 2П. Ток через резистор
|
Масштаб времени =
Масштаб напряжения =
Масштаб тока =
Рис. 4П. Ток через резистор
|
Работу выполнил: _______________________________
Работу проверил: ________________________________
Содержание отчета
1. Нарисовать схему замещения исследуемой цепи.
2. Перенести данные из протокола.
3. Рассчитать переходный процесс при апериодическом разряде конденсатора классическим методом (формулы (6)-(14)).
4. Сравнить постоянную времени 
переходного процесса и максимальный ток 
при разряде конденсатора по результатам аналитического расчета и по экспериментальным данным.
5. Построить по результатам расчета графики напряжений на конденсаторе С и на шунте R на интервале от 0 до 
с шагом 
. Сравнить их с зависимостями, полученными экспериментально.
6. Рассчитать переходный процесс при колебательном разряде конденсатора классическим методом (формулы (17)-(20)). При вычислении тригонометрических функций использовать аргумент в радианах.
|
|
7. Сравнить период колебаний 
и декремент затухания 
колебаний при разряде конденсатора по результатам аналитического расчета и по экспериментальным данным.
8. Построить по результатам расчета графики напряжений на конденсаторе и на шунте на интервале от 0 до 
с шагом 
. Сравнить их с зависимостями, полученными экспериментально.
9. Сделать вывод о влиянии сопротивления цепи на характер и длительность переходного процесса.
Вопросы для самопроверки
1. Сформулировать и записать законы коммутации.
2. Чем отличается кривая напряжения на конденсаторе от кривой тока в цепи при колебательном разряде конденсатора на реальную катушку?
3. Что следует понимать под критическим сопротивлением контура 
? Как выразить его через параметры цепи?
4. Что показывает декремент затухания? Как его определить экспериментально?
5. Как изменяется частота собственных колебаний и декремент затухания, если изменять сопротивление резистора?
6. Реальная катушка с параметрами 
и 
подключается к источнику постоянной ЭДС 
. Записать дифференциальное уравнение для расчета переходного тока в этой цепи.
7. Определить постоянную времени для цепи в предыдущем вопросе.
8. Записать выражение для вычисления принужденного значения тока в цепи (вопрос 6). Качественно построить временную диаграмму переходного тока в этой цепи.