Московский Государственный Авиационный Институт

(Технический Университет)



Кафедра Теоретической электроники



Лаборатория ТОЭ




Отчет по работе №15


Переходные процессы в цепях R, C - цепях.




Студента

Белова Д.А.


группы 03-206




Отчет принял преподаватель

Градова С.

Алексеева В.Н.



20 г.





подпись преподавателя

Работа 15. Переходные процессы в цепях R, c - цепях.


Цель работы - исследование переходных процессов в R, C - цепях первого порядка; определение влияния величин элементов цепи на длительность переходных процессов.

ЭЛЕМЕНТЫ И ПРИБОРЫ

Резисторы R9 = 1 кОм, R10 = 1 кОм; конденсатор C15 = 1 мкФ; источник постоянного напряжения с регулируемой ЭДС Е2 = 0 ¸ 24 В с внутренним сопротивлением Rвт 2 Ом; электронный ключ с частотой коммутации f = 50 Гц; блок переменного сопротивления R4 =1 ¸ 999 Ом; блок переменной емкости C4 = 0,01 9,99 мкФ; резистор R2 = 50 Ом; двухканальный осциллограф.

Для обеспечения работы ключа с частотой f = 50 Гц тумблер "синхронизация" переключал в положение "внутр".

порядок выполнения работы

Экспериментальная часть

1. Собрал цепь генератора прямоугольных импульсов (ГПИ) рис. 1, установив предварительно напряжение источника постоянного напряжения U = 10 В.

2. Подключил один из каналов осциллографа к выходу ГПИ и зарисовал с экрана прямоугольные импульсы.







3

1

2

ГПИ

i

. Для исследования переходных процессов в цепи при последовательном соединении элементов
R, С собрал цепь по схеме рис. 2, установив C4 = 1 мкФ, R4 = 1 кОм.

4

ГПИ

3

. Подключил к цепи рис. 2 осциллограф. Зарисовал с экрана кривые изменения напряжения
u12 и u23.

Шток фазового сдвига выдвинут.







5. В цепи рис. 2 изменил значения R4 и C4 таким образом, чтобы постоянная времени :

б) увеличилась в два раза: = R4C4 = 2*10-3 (с); отсюда C4 = 10 мкФ, R4 = 200 Ом.







6. Для исследования переходных процессов в цепи при смешанном соединении элементов R, C собрал цепь пол схеме рис. 3, установив C4 = 1 мкФ, R4 = 1 кОм. Повторил п.4.






i9


7

i10

ic

i9

ic

i10

. Рассчитать и установить в цепи рис. 3 такое значение
R4, при котором установившееся значение напряжения на емкости C4 = 1 мкФ удовлетворяет условию , где Em= 10 В амплитудное значение прямоугольного импульса. Повторил п.4.

; ; R4 = 0,5R10 = 500 (Ом);







8. Собрал цепь по схеме рис. 4, установив Е2 = 10 В. Подключил к цепи осциллограф. Зарисовал с экрана кривые изменения напряжения U13 и U23, Шток фазового сдвига в исходном положении. Зарисовал с экрана кривые изменения напряжения u13 и u23.







Расчетная часть

1. Для цепи рис. 2 со значениями элементов, указанными в п.3, аналитически и по экспериментальным кривым переходных процессов определил:

а) постоянную времени: из п.5 а) экспериментальной части взял значение =1 мс, полученное аналитически;

По графику можно определить как (с).

б) независимые и зависимые начальные условия для моментов замыкания и размыкания электронного ключа:

I) Аналитически, при замкнутом ключе:

(B); (А); iу(t) = 0 A;

Из п.5 а) экспериментальной части взял значение p = -103-1); A = iсв(0) = i(0) - iу(0) = 10-2 - 0 = 10-2;

iсв(t) = Aept = 10e-1000t (мА); i(t) = iу(t) + iсв(t) = 0 + 10e-1000t = 10e-1000t (мA).

Отсюда все необходимые начальные условия: i(0) = 10 (мА); u12(t) = i(t)*R4 = 10e-1000t (B); u12(0) = 10 (В);

(В); u23(0) = 0 = -10 + X (B); Х = 10 (В);

u23(t) = 10 - 10e-1000t (B);

График, полученный экспериментально, подтверждает эти данные.

II) Аналитически, при разомкнутом ключе:

(В); (А); iу(t) = 0 (A);

Из п.5 а) экспериментальной части взял значение p = -103-1); A = iсв(0) = i(0) - iу(0) = -10-2 - 0 = -10-2;

iсв(t) = Aept = -10e-1000t (мА); i(t) = iу(t) + iсв(t) = 0 - 10e-1000t = -10e-1000t (мA).

Отсюда все необходимые начальные условия: i(0) = -10 (мА); u12(t) = i(t)*R4 = -10e-1000t (B); u12(0) = -10 (В);

(В); u23(0) = 10 = 10 + Х (B); Х = 0 (В);

u23(t) = 10e-1000t (B);

График, полученный экспериментально, подтверждает эти данные.

в) установившиеся значения напряжений и токов для двух положений электронного ключа:

Ключ замкнут: из предыдущего подпункта iу(t) = 0 (А); u12у(t) = iу(t)*R4 = 0 (B); (B);

Ключ разомкнут: из предыдущего подпункта iу(t) = 0 (А); u12у(t) = iу(t)*R4 = 0 (B); (B);

График, полученный экспериментально, подтверждает эти данные.

2. Для цепи рис. 4 классическим методом определил закон изменения напряжения на емкости uc и для двух положений электронного ключа. Построил кривую, изображающую закон изменения напряжения uc во времени, и сравнил ее с экспериментальной кривой, снятой с экрана осциллографа:

I.) Ключ замкнут: (В);

(А); icy(t) = 0 (A); (c-1);

A = iС(0) – iСy(0) = 5*10-3 – 0 = 5*10-3; iCсв(t) = Ae-pt = 5e-1000t (мА); iC(t) = iCy(t) + iCсв(t) = 0 + 5e-1000t = 5e-1000t (мА); u23 = 0 (B); (B); u23(0) = 5 = -5 + X; X = 10 (B);

u23(t) = 10 - 5e-1000t (B);

II.) Ключ разомкнут: (В);

(A)

(A)

(A)

(A)

icy(t) = 0 (A); (c-1); A = iС(0) – iСy(0) = -10-2 – 0 = -10-2;

iCсв(t) = Ae-pt = -10e-2000t (мА); iC(t) = iCy(t) + iCсв(t) = 0 - 10e-2000t = -10e-2000t (мА);

(B); u23(0) = 10 = 5 + X; X = 5 (B);

u23(t) = 5 + 5e-2000t (B);


4




Случайные файлы

Файл
70042.rtf
162566.rtf
42024.rtf
182118.rtf
185155.doc




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.