15335

Исследование переходных процессов в линейных электрических цепях

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Подготовка к работе В замкнутом контуре рис.1 после отключении его от источника постоянного или переменного напряжения могут возникнуть затухающие синусоидальные колебания обусловленные начальным запасом энергии в электрическом поле конденсатора и в магнитном

Русский

2013-06-11

94 KB

0 чел.

Подготовка к работе

В замкнутом контуре (рис.1) после отключении его от источника постоянного или переменного напряжения могут возникнуть затухающие синусоидальные колебания, обусловленные начальным запасом энергии в электрическом поле конденсатора  и в магнитном поле катушки индуктивности.

В общем случае состояние цепи определяется из дифференциального уравнения, составленного по второму закону Кирхгофа:

 

Рисунок 1.

Вид решения этого дифференциального уравнения зависит от характера корней характеристического уравнения:

Корни уравнения:

Когда , корни вещественные отрицательные и процесс изменения тока и напряжений имеет апериодический затухающий характер (рис. 2а). Если же R<Rкр, то возникает колебательный процесс (рис. 2б). Тогда решение дифференциального уравнения имеет вид:

 

Рисунок 2.

При уменьшении сопротивления от некоторого значения большего, чем Rкр  сначала увеличивается скорость затухающего апериодического процесса, затем,  при  R=Rкр качественно изменяется характер  процесса – он становится колебательным - и при дальнейшем уменьшении сопротивления увеличивается частота колебаний и уменьшается затухание. При R, стремящемся к нулю, частота стремится к резонансной частоте , а затухание δ – к нулю.

Задание

Исследовать влияние активного сопротивления на характер процесса разряда конденсатора на сопротивление и индуктивность. Сравнить экспериментальную частоту и затухание колебаний с расчётными значениями.

Рисунок 3

Дано:

L=40мГ;     С=0,22мкФ;    Rдоб=1кОм

Решение:

1.Измерили активное сопротивление катушки:Rк=74 Ом;

2.По формулам вычислили резонансную частоту и критическое сопротивление колебательного контура:

 

 

3.Включили виртуальные приборы и настроили виртуальный осциллограф для наблюдения кривых) uc(t) и ic(t) (наиболее удобная была развёртка 180-500мкС/дел.).

Определили по осциллографу период затухающих колебаний и вычислили частоту, используя развертку делений:

 

Убедились, что полученная частота близка к резонансной частоте. Плавно увеличивая добавочное сопротивление Rдоб, убедились, что частота колебаний слегка уменьшается, а затухание увеличивается и при большом сопротивлении процесс становится апериодическим. Установили регулятор потенциометра в положение, при котором процесс меняет характер, отключили питание и измерили омметром добавочное сопротивление:

 

Вычислили суммарное активное сопротивление в колебательном контуре:

 

Убедились что это сумма близка к RКР.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

35952. Коммуна 41.5 KB
  Членами Коммуны были избраны 86 человек. Среди членов Коммуны были служащие врачи журналисты адвокаты рабочие. По многим вопросам неоякобинцы и бланкисты голосовали вместе образуя большинство Коммуны. Более плодотворной оказалась деятельность Коммуны в области удовлетворения насущных социальноэкономических требований парижан.
35953. Стратегии и методы исследования психического развития ребенка 41.5 KB
  Стратегия формирования психических процессов активного вмешательства построения процесса с заданными свойствами экспериментально-генетический метод метод экспериментально вызванного генеза Выготский метод поэтапно=планомерного формирования умственных понятий и образов. Благодаря стратегии формирования психических функций удается проникнуть в суть развития психики. Леонтьева: всякая деятельность выступает как сознательное действие затем как операция и по мере формирования становится функцией. Теория формирования умственных...
35955. Понятие, признаки и цели предприятия 99.5 KB
  Понятие признаки и цели предприятия Предприятие это самостоятельный хозяйствующий субъект созданный предпринимателем или группой предпринимателей для производства продукции выполнения работ и оказании услуг с целью удовлетворения потребностей членов общества и получения прибыли. Принято выделять следующие признаки предприятия: 1. Для функционирования предприятия необходим обособленный комплекс орудий и других средств производства земельные участки машины оборудование сырье материалы. Продукция предприятия может использоваться в...
35956. Обратимые и необратимые реакции 99.5 KB
  Химическое равновесие Некоторые химические реакции могут протекать в двух взаимно противоположных направлениях. Такие реакции называются обратимыми. Обратимость химических реакций записывается следующим образом: А В  В При протекании химической реакции концентрации исходных веществ уменьшаются в соответствии с законом действия масс.
35959. Химический состав винограда. Свойства и влияние отдельных групп соединений, а также продуктов их превращений на качество вина 93.94 KB
  Свойства и влияние отдельных групп соединений а также продуктов их превращений на качество вина. Эти соединения придают красным виноградным винам лечебные свойства. В белых виноградных винах содержатся только нефланоидные полифенолы. Поэтому содержание полезных для здоровья веществ в белых винах намного ниже чем в красных.