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

9837. Промышленный переворот в России 27.99 KB
  Промышленный переворот в России ХIХ век - время утверждения промышленного производства. Осуществление промышленного переворота являлось началом индустриальной цивилизации. Темпы, глубина технических преобразований в обществе зависели от политических...
9838. Монголо-татарское вторжение на Руси. Социально-политические изменения в русских землях в период ордынского владычества 29.9 KB
  Монголо-татарское вторжение на Руси. Социально-политические изменения в русских землях в период ордынского владычества. Древняя Русь в течение столетий противостояла набегам кочевников, но наиболее разорительным и губительным для русских земель стал...
9839. Формирования советской политической системы: образование СССР, механизмы власти, массовый терро 38.54 KB
  Формирования советской политической системы: образование СССР, механизмы власти, массовый террор. Первоочередными задачами большевиков стало укрепление собственной власти и разрушение прежних общественных структур. Становление жесткой организа...
9840. Специфика формирования единого российского государства 14-17 века роль русской православной церкви в объединении Руси 30.44 KB
  Специфика формирования единого российского государства 14-17 века роль русской православной церкви в объединении Руси. Образование Русского централизованного государства плело значительные особенности по сравнению с аналогичными совпавшими по времен...
9841. Февраль 1917 года и альтернативы развития России. Большевицкие этапы революции 33.95 KB
  Февраль 1917 года и альтернативы развития России. Большевицкие этапы революции. Революцию организационно, технически не готовила ни одна партия или организация. Но она пришла во всем своем величии. Быстрая победа была неожиданной, ошеломляющей даже ...
9842. Сословная система российского общества 15-17 века 27.82 KB
  Сословная система российского общества 15-17 века. Процесс завершения образования Российского государства хронологически совпадает с образованием западноевропейских стран и приходится на время правления Ивана III (1462-1505) и Василия III (1505-1533...
9843. СССР в годы Великой отечественной войны этапы войны, решающие битвы, экономика и общество. Итоги и цены победы 43.78 KB
  СССР в годы Великой отечественной войны этапы войны, решающие битвы, экономика и общество. Итоги и цены победы. 22 июня 1941 г. Германия напала на Советский Союз без объявления войны, вместе с ней в войну вступили ее союзники: Италия, Румыния, Болга...
9844. Правление Ивана грозного: от централизации к феодальной диктатуре 37.3 KB
  Правление Ивана грозного: от централизации к феодальной диктатуре. Борьба за достижение основных стратегических целей в области внутренней и внешней политики, определившихся на рубеже XV-XVI веков, продолжалась в XVI столетии. Это столетие неразрывн...
9845. СССР в 1945-1953 гг. трудности послевоенного переустройства, ужесточение политического режима 26.22 KB
  СССР в 1945-1953 гг. трудности послевоенного переустройства, ужесточение политического режима. Война принесла огромные человеческие и материальные потери. В 1939-1945 гг. мир потерял от 55 до 75 млн. человек, т.е. в 5-7 раз больше, чем в Первую миро...