Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Лабораторная работа 9
|
|
СВОБОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ
Цель работы - экспериментальное исследование свободных процессов в линейных электрических цепях.
ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАДАНИЕ
1. К исследуемой цепи, схема которой показана на рис. 35, подключите электронный ключ (ЭК), размещенный в верхней части стенда.
Рис. 35. Схема исследуемой цепи
2. Исследуйте свободные процессы в цепи первого порядка.
2.1. Регулятор резистора R1 установите в крайнее правое положение (максимальное сопротивление) и при отключенном ЭК измерьте с помощью вольтомметра В7-26 его величину. Запишите значение емкости C. Тумблер Т1 переведите в положение 2. Подключите осциллограф к емкости и при синхронизации от ЭК добейтесь устойчивого изображения свободного апериодического процесса.
2.2. Зарисуйте зависимость напряжения емкости от времени. По осциллограмме определите постоянную времени цепи tэ. Вычислите величину tр по известным R1 и C и определите относительную погрешность d.
Результаты занесите в табл. 20.
Таблица 20
Постоянная времени цепи
| R1, кОм | C, пФ | tэ, мс | tр, мс | d, % |
2.3. Установите регулятор резистора R1 в среднее положение и при отключенном ЭК измерьте величину сопротивления. Зарисуйте зависимость напряжения на емкости от времени. По осциллограмме вновь определите постоянную времени цепи tэ, вычислите величину tр по известным R1 и C и определите погрешность d. Результаты занесите в табл. 20. Сравните результаты, сделайте соответствующие выводы.
3. Исследуйте свободные процессы в последовательном колебательном контуре.
3.1. Переключатель Т1 установите в положение 1 и регулятор резистора R2 - в крайнее левое положение (минимальное сопротивление R2=0), при котором сопротивление потерь контура равно сопротивлению потерь r катушки индуктивности. Осциллограф подключите к конденсатору.
3.2. Зарисуйте осциллограмму напряжения на конденсаторе в колебательном режиме при R2=0. Определите период колебаний Т, частоту f, постоянную времени t, декремент затухания D, логарифмический декремент затухания d и добротность контура Q, результаты внесите в табл. 21.
3.3. Увеличьте сопротивление R2 так, чтобы затухание свободного процесса заметно увеличилось, а режим остался колебательным, и повторите задание по предыдущему пункту.
Таблица 21
Параметры колебательного режима
| R2, Ом | Т, мс | F, кГц | t, мс | D | d | Q |
3.4. Для двух выбранных ранее сопротивлений R2 по измеренным значениям постоянных времени вычислите индуктивность контура L и ее сопротивление потерь r, а также постоянные времени tр, сравнив их с экспериментальным значением tэ. Определите погрешности расчета постоянных времени d, результаты занесите в табл. 22. Сделайте выводы.
Таблица 22
Постоянная времени цепи
| R2, Ом | L, мГн | R, Ом | tэ, мс | tр, мс | d, % |
3.5. Увеличивая сопротивление R2, по осциллограмме напряжения на емкости установите критический режим свободных колебаний в контуре, зарисуйте осциллограмму.
Переведите переключатель T1 в положение 2 и измерьте сопротивление резистора R2кр в критическом режиме, возвратите переключатель в положение 1.
По результатам расчетов в предыдущем пункте вычислите сопротивление R2кр и сравните его с измеренным значением.
3.6. Установите в контуре апериодический режим свободных колебаний и зарисуйте осциллограмму напряжения на конденсаторе. Сравните осциллограммы свободных процессов в различных режимах.
ДЛЯ ПЫТЛИВЫХ
4. В цепи рис. 34 получите выражения для напряжения на конденсаторе в колебательном, критическом и апериодическом режимах. При найденных параметрах контура рассчитайте зависимости напряжения от времени, постройте графики. Сравните их с экспериментальными осциллограммами.