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

16 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

47996. ПР-жанри та ПР-технології 617 KB
  І хоча в командах кандидатів багато працювали за гроші або за іншу плату наприклад студенти таким чином намагалися домогтися прихильності викладачів все ж безоплатна допомога своїм кандидатам превалювала. Приклад сформованої практики зв'язків з громадськістю дають виборчі кампанії США які схожі на добре поставлену виставу: численна аудиторія американців абсолютно різного віку та расової приналежності скандує ім'я кандидата піднімаючи над головою прапори та вигукуючи гасла часом супроводжуючи це й піснями. Політична реклама може мати...
47997. Сутність маркетингу та його сучасна концепція. Системи та характеристики сучасного маркетингу 531 KB
  Маркетинг почали трактувати як концепцію управління орієнтовану на умови ринку що змінюються. Основні особливості маркетингу на даному етапі: системний комплексний підхід до вирішення завдань що стоять перед підприємствами; орієнтація на довгостроковий комерційний успіх; глобалізація даної концепції; високі темпи розвитку інфраструктури маркетингу; удосконалення інструментарію маркетингу; зміщення зусиль в маркетингу в сторону мякихâ факторів успіху; вивчення попиту...
47998. Соціологія та соціологічні теорії 219.5 KB
  Тобто людина не існує в одномірному просторі аналізує можливі альтернативи. Тобто будьяка людина є громадянином. Побачивши що всі тварини дбайливо всім забезпечені а людина гола і не взута без ложа і без зброї Прометей краде премудре вміння Гефеста і Афіни. Людина недостатня істота бо їй бракує надійної системи інстинктів що забезпечує автоматизм поведінкових реакцій як це здійснюється у тварин.
47999. Основи класичної фотографії 269.5 KB
  Після смерті Ньепса 1837 року відкрив надійний спосіб прояву і закріплення прихованого зображення на светлочутливій до світла срібній пластинці. На сучасному етапі розвитку фотографія з технічного способу фіксації зображення об'єктів зйомки перетворилася на спосіб створення справжніх витворів мистецтва і отримала широке застосування як спосіб наукового дослідження у всіх галузях науки і техніки. Після припинення дії світла результат його дії зберігається у вигляді так званого прихованого зображення.Можливість отримання геометрично точного...
48000. Основи метрології 1.46 MB
  Метрологією metron міра і logos поняття вчення називають науку про вимірювання фізичних величин і про способи забезпечення єдиності і необхідної точності цих вимірювань. Лансберг у передмові до першого тому âЕлементарного підручника фізикиâ писав що будьяка властивість яка вводиться у фізиці дістає конкретний зміст тільки тоді коли з нею повязується прийом спостереження й вимірювання без якого ця властивість не може застосовуватися в дослідженні реальних фізичних явищ. Отже вимірювання роблять властивості фізичних обєктів такими що до...
48003. Основи екологічного та земельного права України 169.5 KB
  Екологічна права та обовязки громадян. Загальна характеристика земельного права: поняття відносини та предмет правового регулювання. Гарантії права на землю.
48004. Основи права 372.5 KB
  Конституційне право України. Конституція України. Конституційне право України являє собою систему правових норм що регулюють відносини народовладдя. Через них забезпечується організаційна й функціональна єдність суспільства України як цілісної соціальної системи.