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

12 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

10558. Улица как среда воспитания. Дети улицы 97.5 KB
  Тема. Улица как среда воспитания. Дети улицы План. Влияние улицы на ребенка. Организация социально-педагогической работы с детьми улицы. ЛИТЕРАТУРА. Семейный кодекс Российской Федерации Ст 11 13 18 20. Конвенция о правах ребенка // Справочник
10559. Особенности детей, оказавшихся в трудной жизненной ситуации 114 KB
  Тема. Особенности детей оказавшихся в трудной жизненной ситуации 1. Сущность понятия трудные жизненные ситуации для детей их типология; 2. Приемные и замещающие семьи для детей находящихся в трудной жизненной ситуации; 3. Государственные и негосударственные учре...
10560. Воспитательная работа в пенитенциарных учреждениях 142.5 KB
  Тема. Воспитательная работа в пенитенциарных учреждениях План. 1. Общие задачи социальной педагогики в пенитенциарных учреждениях. 2. Технология процесса исправления осужденных. 3. Принципы перевоспитания осужденных. 4. Основные направления средства методы и фо...
10561. Социально-педагогические возможности СМИ 141 KB
  Тема. Социальнопедагогические возможности СМИ План СМИ: виды и основные функции; Основные методы воздействия СМИ на личность и группу. СМИ функции СМИ теории влияния СМИ действенность влияния результаты влияния методы воздействия. ЛИТЕРАТУРА .
10562. Философия и жизненный мир человека 50.5 KB
  Философия и жизненный мир человека. Генезис философии социально-исторические и культурные предпосылки ее возникновения. Проблема определения философии. Образы философии в истории культуры. Философия как знание и понимание. 1. Генезис философии социа...
10563. Философия как социокультурный феномен 67.5 KB
  Философия как социокультурный феномен. Понятие мировоззрения его структура и основные функции. Предмет философии и его историческая динамика. Структура философского знания. Философия и основные формообразования культуры: наука искусство мораль религи...
10564. Философия древнего востока. Специфика и основные проблемы Китайской философии 69.5 KB
  Философия древнего востока. Общая характеристика древневосточной философии. Ортодоксальные и неортодоксальные школы древнеиндийской философии: принципы идеи и категории. Специфика и основные проблемы Китайской философии. Основные философские школы дре...
10565. Характер древнегреческой цивилизации и особенности античной философской традиции 66.5 KB
  Характер древнегреческой цивилизации и особенности античной философской традиции Периодизация античной философии. Космоцентризм античного философского мышления и проблема первоначал философия досократиков. Концепция атомизма и материалистические тен...
10566. Статус и функции философии в средневековой европейской культуре 40.5 KB
  Статус и функции философии в средневековой европейской культуре. Соотношение разума и веры в философской традиции средних веков. Исторические этапы развития средневековой философии. Принципы средневекового философского мышления. Соотношение разума и ве