Переходные процессы в линейных цепях

1. Цель работы: изучить переходные процессы в простых RLC цепях и проверить выполнение законов коммутации.

2. Описание эксперимента

Рис.2.1. Схема лабораторной установки Применение макросов Публикация данных доступ к данным

Исследование переходных процессов осуществляется с помощью генератора прямоугольных импульсов (ГИ). На вход ГИ подается напряжение с генератора сигналов (ГС). Частота следования импульсов задается на ГС, размах прямоугольного сигнала измеряется осциллографом, регулируется ручкой «Уровень выхода» ГИ. Первый канал осциллографа подключен ко входу исследуемой схемы, второй канал – к выходу. Необходимо исследовать изменение формы прямоугольных импульсов при прохождении ими исследуемой схемы.

3. Лабораторное задание

3.1.Исследовать дифференцирующие и интегрирующие RLC цепи при следующих параметрах:

Uвх = 5 В, f = 5 КГц. Электрические аппараты непосредственного воздействия Коммутационная аппаратура – устройства, предназначенные для включения, отключения и переключения электрических цепей – бывает ручного, дистанционного и автоматического управления.

 

 

Рис.3.1. Интегрирующая RC-цепь

Рис.3.2. Дифференцирующая RC-цепь

 

Рис.3.3. Дифференцирующая RL-цепь

Рис.3.4. Интегрирующая RL-цепь

 

Зарисовать осциллограммы сигнала на выходе каждой цепи с точным сохранением масштабов по горизонтальной и вертикальной оси.

3.2. Исследовать последовательный колебательный RLC контур

Рис.3.5. Последовательный RLC контур

Размах входного сигнала Uвх = 2 В.

Зарисовать осциллограммы сигнала на резисторе R3 при частотах входного сигнала f = 50 Гц, 500 Гц, 5000 Гц.

Зарисовать осциллограмму сигнала на конденсаторе С1 при частоте входного сигнала f = 100 Гц.

Зарисовать осциллограмму сигнала на катушке индуктивности L1 при частоте входного сигнала 100 Гц.

3.3. Исследовать параллельный колебательный LC контур

Рис.3.6. Параллельный LC контур

Размах входного сигнала Uвх = 5 В.

Зарисовать осциллограмму сигнала при частоте f = 20 КГц.

4. Содержание отчета

В отчете должны быть представлены: схема лабораторной установки, результаты эксперимента и выводы, объясняющие полученные результаты.

Домашнее задание:

1. Рассчитать выходное напряжение для схем рис 3.1. Рассчитать постоянные времени цепей .

2. Определить характер корней и найти корни характеристического уравнения

рис. 3.5.

Номиналы элементов:

Вариант 1:

R1=0,92 кОм, C1=30 нФ, L3=8 мГн, L1=17 мГн, R3=1,2 кОм.

Вариант 2:

R1=0,91 кОм, C1=30 нФ, L3=74 мГн, L1=48 мГн, R3=1 кОм.

Вариант 3:

R1=0,92 кОм, C1=24 нФ, L3=23,4 мГн, L1=45 мГн, R3=1,1 кОм.

Вариант 4:

R1=0,91 кОм, C1=29 нФ, L3=32 мГн, L1=61 мГн, R3=1,1 кОм.

Содержание отчета по лабораторной работе:

1. Теоретический расчет цепей рис 3.1 и 3.3 в соответствии с вариантом.

2. Диаграммы напряжений по пунктам 3.1; 3.2; 3.3.

3. Сравнение экспериментальных значений постоянных времени и квазипериодов с теоретическими значениями.

4. Подтверждение выполнения законов коммутации для емкости и индуктивности.

5. Выводы.


Лабораторные работы по электротехнике и электронике