15334

Процессы включения и отключения цепи с катушкой индуктивности

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Общие сведения Цепь с одной катушкой индуктивности так же как и цепь с одним конденсатором описывается дифференциальным уравнением первого порядка. Поэтому все токи и напряжения в переходном режиме изменяются по экспоненциальному закону с одной и той же постоянной вр

Русский

2013-06-11

75 KB

13 чел.

Общие сведения

Цепь с одной катушкой индуктивности, так же как и цепь с одним конденсатором описывается дифференциальным уравнением первого порядка. Поэтому все токи и напряжения в переходном режиме изменяются по экспоненциальному закону с одной и той же постоянной времени () от начального значения до установившегося. Причём, начальное значение тока в индуктивности равно току в ней непосредственно перед коммутацией, так как ток в катушке не может изменяться скачком по закону коммутации. Напряжение на катушке может изменяться скачком  и при отключении может достигать весьма больших значений.

В данной работе коммутация (включение и выключение цепи) осуществляется транзистором, на базу которого подаются однополярные прямоугольные отпирающие импульсы тока от генератора напряжений специальной формы с частотой 200 Гц. Поэтому оба переходных процесса периодически повторяются и их можно наблюдать на обычном или виртуальном осциллографе.

Задание

Вывести на дисплей виртуального осциллографа кривые тока и напряжения на катушке индуктивности при подключении и отключении источника постоянного напряжения. Определить экспериментально и рассчитать докоммутационные (t = - 0),  начальные (t = + 0) и установившиеся (t®) значения тока и напряжения на катушке, определить по осциллограмме постоянную времени цепи.

Рисунок 1

Данные для расчета

E=23,6 В

L=40 мГн

R=330 Ом

Решение

В начальный момент времени (t=0--) цепь разомкнута и тока в цепи нет (i=0).

Рисунок 2

Для момента (t=0+) по I закону коммутации:

 

 

В момент времени () в цепи происходит короткое замыкание

Рисунок 3

 

Затем рассчитаем закон изменения тока

 

  •  Соберите цепь согласно схеме (рис.1), включив в неё вместо изображенных измерительных приборов  соответствующие гнёзда коннектора.
  •  Определите по графику или непосредственно по осциллографу докоммутационные (t = - 0) начальные (t = + 0) и установившиеся (t®) значения токов и напряжений на катушке когда ключ размыкается. Занесите их в табл. 1.
  •  Рассчитайте токи и напряжения на катушке для этих же моментов времени, занесите результаты также в табл. 1. Сравните результаты расчёта и эксперимента.

Таблица 1

Момент времени

Включение, t = 0,12 мс

uL, В

iL, мА

- 0, расчёт

23,6

0

- 0, эксперимент

23

0

+ 0, расчёт

23,6

71,5

+ 0, эксперимент

23,1

58

, расчёт

 

 

, эксперимент

23,1

19


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

8387. Промышленные кластеры и СЭЗ Китая: пути формирования, особенности функционирования, вызовы развития 43 KB
  Промышленные кластеры и СЭЗ Китая: пути формирования, особенности функционирования, вызовы развития. Чем вызван интерес к теме? В последние годы в России данные два инструмента развития - СЭЗ и кластеры - стали восприниматься в качестве ун...
8388. Особенности китайской медицины 39.5 KB
  Особенности китайской медицины В современной медицине все больше внимания уделяется эмоциональным и психическим причинам болезней. По некоторым данным, от 50% до 80% болезней возникает из-за внутренней эмоциональной нестабильности. А что говор...
8389. Правовая система Китая 40 KB
  Правовая система Китая. Объективное право в европейском смысле присуще традиционному обществу только в том случае, если оно находится в состоянии войны всех против всех. Закон в объективном смысле приносит равенство, в Китае же закон - это...
8390. Китайский язык (начальный курс - 1 часть) 1.29 MB
  Китайский язык (начальный курс - 1 часть) Предисловие Учебное пособие Китайский язык для начинающих предназначено для студентов I курса неязыковых специальностей высших учебных заведений, а также изучающих китайский язык самостоятельно. Це...
8391. Политическая и правовая мысль Древнего Китая 162.69 KB
  Политическая и правовая мысль Древнего Китая Введение Расцвет общественно-политической мысли Древнего Китая относится кVI—III вв. до н.э. В этот период в стране происходят глубокие экономические и политические изменен...
8392. Особенности управления в Китае 21.83 KB
  Особенности управления в Китае. Зарождение управленческих идей. Управление в Древнем Китае представляет собой совокупность представлений, взглядов и учений китайских мыслителей той эпохи. Древнекитайская управленческая мысль рано выделилась из рел...
8393. Надельная система в Китае 22.01 KB
  Надельная система в Китае Формирование и расцвет надельной система Упадок надельной системы. Яркая особенность землепользование-система равных полей. Это оригинальная концепция повлияла на все соседние государства. Эта система очен...
8394. Система государственного управления. Методичка 302.5 KB
  Система государственного управления Настоящие методические указания подготовлены в соответствии с требованиями ГОСТа, предъявляемыми к работам, направляемым в печать с учетом практических рекомендаций, изложенных в методических рекомендациях для сту...
8395. История изучаемого региона (Китай) 111 KB
  История изучаемого региона (Китай) Введение Огромный интерес российских граждан к прошлому и настоящему нашего великого соседа, его культуре и экономическим успехам вполне объясним. Особенно значителен этот интерес у дальневосточников, чьи земли гра...