Лабораторные работы по электротехнике Лабораторные работы по электротехнике

Лабораторная работа 3

ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ЦЕПИ, СОДЕРЖАЩЕЙ ОДИН РЕАКТИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ И РЕЗИСТОР Цель работы Экспериментальное исследование переходных процессов в RC-цепи при воздействии прямоугольного импульса напряжения.

АНАЛИЗ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ с использованием программы FASTMEAN С помощью программы FASTMEAN смоделировать переходные процессы в последовательном колебательном контуре и исследовать влияние параметров контура на режимы колебаний.

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СПЕКТРА КОЛЕБАНИЙ ПАССИВНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПЬЮ Изучение спектрального метода анализа электрических цепей.

АНАЛИЗ ЧАСТОТНЫХ И ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПАССИВНОГО И АКТИВНОГО ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ с использованием программы FASTMEAN

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ДЛИННОЙ ЛИНИИ Экспериментальное исследование распределения действующего значения напряжения в длинной линии в различных режимах работы.

СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РЕАКЦИИ НЕЛИНЕЙНОЙ РЕЗИСТИВНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ ПРИ ГАРМОНИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ с использованием программы FASTMEAN

Работа с программой FASTMEAN Программа моделирования электрических цепей FASTMEAN позволяет провести анализ по постоянному току, расчет переходного процесса, спектров сигналов, частотных характеристик (АЧХ/ФЧХ) для цепей, содержащих как линейные, так и нелинейные элементы. Имеется возможность многовариантного анализа, удобная для оценки влияния тех или иных параметров элементов на характеристики цепи.

Лабораторная работа Элементы электрических цепей постоянного тока. Проверка основных методов расчета электрических цепей Цель работы: изучение свойств основных элементов электрических цепей постоянного тока; построение вольт-амперных характеристик.

ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ РЕЗОНАНСНОМ КОНТУРЕ

1. Цель работы

Экспериментально исследовать переходные процессы в последовательном колебательном контуре RLC при воздействии прямоугольного импульса.

2. Задание на самостоятельную подготовку к работе

2.1. Изучите методы анализа переходных процессов в цепях, содержащих R, L, C и особенности определения реакций в этих цепях при воздействии прямоугольного импульса.

2.2. В соответствии со своим номером варианта выпишите из табл. 3.1 значения параметров RLC-контура (рис. 3.1) и рассчитайте значение Скр, при котором возникает критический режим, используя соотношение Rкр= 2. Полученное значение Скр занесите в табл.3.2.

2.3. Определите, какой режим будет при C1 и С2. Качественно постройте графики  при С1 и С2 при воздействии прямоугольного импульса tи=200 мкс.

Рис. 3.1

2.4. Рассчитайте С3 так, чтобы период свободных колебаний Tс=50 мкс:

Tс = .

2.5. Рассчитайте и запишите в табл. 3.2 и 3.3 следующие величины:

а) добротность контура при разных значениях емкости С1, С2, С3, Скр:

 

б) значение периода свободных колебаний Tс при С=С2:

Tс =  =

в) корни характеристического уравнения p1 и p2, величины декремента затухания Δ и логарифмического декремента затуханияּαTс при С=С2 и С=С3:

Р1,2=-α±jωс, α=; ; ;

; αTс=lnΔ

 

2.6. Рассчитайте и занесите в таблицу 3.3 корни характеристического уравнения p1 и p2 при С=С1 и С= Скр, используя формулу

Р1,2=

2.7. Покажите на комплексной плоскости расположение корней характеристического уравнения при различных значениях емкости С1, Скр, С2, С3 с указанием соответствующей величины добротности Q.

3. Задание для экспериментальной работы

3.1. Для экспериментального исследования переходного процесса в последовательном колебательном контуре соберите цепь (рис. 3.2).

 


Рис. 3.2

3.2. Подготовьте к работе генератор Г5-60 и осциллограф С1-83. Установите на Г5-60

напряжение 1 В, длительность импульсов tи =200 мкс, период их следования Т=660 мкс.

На 1-й канал осциллографа подайте напряжение с сопротивления R2, а на второй канал – с емкости C. Получите на экране осциллографа с 1-го канала изображение одного импульса размером 4 х 4 дел. Получите на экране осциллографа со 2-го канала изображение напряжения , соответствующее импульсу 1-го канала. При всех дальнейших измерениях ручки «время/дел» и «V/дел» не трогайте.

3.3. Установите С=С3. Снимите осциллограмму . Нанесите на осциллограмме точки на оси абсцисс, соответствующие началу импульса, его окончание, измерьте период свободных колебаний Tс, ucсв(t) и ucсв(t+Tc), вычислите их отношение , логарифмический декремент затухания αTс=lnΔ, Р1, Р2, результаты эксперимента запишите в табл. 3.2.

3.4. Повторите эксперимент для емкости С=С2. Сделайте вывод о зависимости периода свободных колебаний и логарифмического декремента от величины емкости контура.

3.5. Установите емкость С=С1 и снимите соответствующую осциллограмму.

 Таблица 3.2

Результаты расчета и анализа на ПК

Предвари-

тельный

расчет

C,

мкс

Q

Tс,

мкс

Δ=

αTс

Р1,2=-α±jωс, 1/с

С2

С3

Результаты

экспери-мента

Измеряется

по графикам

Вычисляется

по данным измерений

αTс=ln Δ

С2

C3

 Таблица 3.3

Результаты расчета Q, р1 и р2

C,мкФ

Q

Р1=

Р2=

С1

задано

Скр

4. Указания защите

4.1. Отчет должен содержать:

- схему исследуемой цепи;

-графики напряжений на элементах R, L, C при разных значениях С. На графиках указать, какому режиму колебаний они соответствуют: апериодическому, критическому или колебательному;

-табл. 3.2 и 3.3;

- на комплексной плоскости показать расположение корней характеристического уравнения, рассчитанных по пп.2.5 и 2.6;

- выводы о влиянии величины емкости на добротность контура, период собственных колебаний, декремент затухания и длительность переходного процесса

Контрольные вопросы

1. Какой режим будет в последовательном RLС-контуре при R= 2=Rкр, R > Rкр,

R < Rкр?

2. Что следует понимать под начальными условиями для контура RLC?

3. Какие режимы собственных колебаний возможны в последовательном RLC-контуре?

5. Какие корни характеристического выражения соответствуют каждому из режимов?

6. Какой физический смысл имеют вещественная и мнимая составляющие корней?

7. Как должны измениться потери в цепи, чтобы критический режим перешел в апериодический? в колебательный?

8. Какой вид будет иметь свободная составляющая ucсв(t), если корни характеристического уравнения отрицательные вещественные числа? Комплексно-сопряженные числа? Кратные корни?

8. Может ли частота свободных колебаний ωсв в контуре RLС быть выше (равна, ниже) резонансной частоты ωо этого же контура?


Страстные дешевые проститутки Питера на портале http://piter.dosug-city.org | Лучшие горячие путаны Тюмени на сайте http://tyumen.intim-portal.org Вернуться на Главную