ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

Учебник по математике
Контрольные
Карта сайта
Оборудование
Цепи, в которых изучаются переходные процессы, собирают из элементов, имеющихся на панели переменного тока и магазина сопротивлений, находящегося на стенде. На рис. I2 приведен фрагмент лицевой стороны панели переменного тока, на котором указаны используемые в работе элементы.


менной индуктивности.
При анализе переходных процессов в схемах замещения элементов цепи можно учитывать только следующие параметры:
сами углов потерь и индуктивностями выводов конденсаторов
и межвитковыми емкостями катушек индуктивности.
I - генератор с импульсным напряжением прямоугольной формы, 2 - ре-

зистор ,3,4 - конденсаторы переменной емкости, 5- катушка пере-

у конденсаторов – емкость , у катушки - её индуктив-

ность и сопротивление

Это означает, что при теоретических расчетах можно пренебречь танген-

Переходные процессы в рассматриваемых цепях наблюдают с помощью осциллографа, установленного на стенде. Для получения длительного, устойчивого изображения на экране осциллографа необходимо, чтобы переходный процесс в цепи периодически повторялся. Поэтому в работе используется генератор практически прямоугольных импульсов напряжения
(рис.13).

.



выбрана такой,

Длительность паузы между импульсами

чтобы переходной процесс в цепи успевал затухнуть к приходу очередного импульса.

Методика проведения работы

Лабораторная работа состоит из двух частей: теоретической (подготовка к работе) и экспериментальной (рабочее задание):

Теоретическая часть включает ряд вопросов, на которые студент должен подготовить ответы во внеаудиторное время до выполнения экспериментальной части лабораторной работы. Экспериментальная часть выпол-няется в лаборатории кафедры ТОЭ в соответствии с расписанием занятий.

Исследования проводятся для значений параметров элементов граней, указанных в таблице "Варианты параметров для предварительных расчетов и проведения лабораторной работы", в соответствии с номером бригады.

4.I. Подготовка к работе

I. Изучить классический метод расчета переходных процессов. Поз-накомиться с контрольными вопросами, приведенными в конце описания ра-
боты. ...

2. Для схемы, помешенной на рис. 14, вычислить:

 

 

 


 ,чтобы

а) постоянную времени

 

 

 


, чтобы

б) постоянную времени

и

(длительность импульса) заданы в таблице ва-

Значения 

- момент

, т.е. -

риантов. Здесь:, где

времени, предшествующий окончанию импульса.

и

необходимо в общем виде получить выраже

Для расчета

при действии в схеме рис.I4 ступеньки напряжения

ние для

что эквивалентно подключению источника постоянной ЭДС к ветви с




 

и сопротивления
. Для

последовательным соединением емкости

этого рекомендуется предварительно получить выражения

 через параметры схемы , и 

времени
3. Используя результаты п.2, нарисовать на одном графике качест-

венно кривые для схемы рис.14 при двух значениях постоянной

и

, если ЭДС источника является импульсом

напряжения прямоугольной формы. При построении рекомендуется

как сумму двух сту-
 рассматривать прямоугольный импульс ЭДС
 
пенчатых функций противоположной полярности, сдвинутых относительно
(см."Теоретические сведе-

 друг друга на время длительности импульса

ния" ).

4. Привести выражение для определения сопротивления в схеме

рис.I5, считая известными значения сопротивления и

 

 где - принужденное значение напряжения на сопротивлении  при

.Величина задана в таблице вариантов.

 

 

 Для этого следует получить выражении и (0) через пера-

метры схемы и подставить их в уравнение для .

5. Качественно начертить график изменения напряжения  в схеме рис.I5 с учетом результатов, полученных в л.4, и методических указаний п.З.

6. Рассчитать сопротивление катушки индуктивности

рис.I6, используя известные величины = 400 Ом и

 (см.таблицу вариантов), предварительно получив выражение для 

(принужденная составляющая напряжения на катушке индуктивности при

 ) и и - параметры схемы замещения катуш-
 ки индуктивности.
в
7. Качественно начертить график изменения напряжения
схеме рис.I6 с учетом данных п.6 и рекомендаций п.З.



8. Начертить новую схему, получив ее из схема рис.I6 подключе-

нием сопротивления = 200 Ом, таким образом, чтобы начальное значен-

ние напряжения уменьшилось в три раза по сравнению со значе-

 нием в схеме рис.I6.

 9. Записать выражение для напряжения на сопротивлении

 в схеме, полученной в п.8 через ее параметры, предварительно по-

лучив выражение для , и 

 Качественно построить график изменения напряжения .



Качественно построить графики ,
 

 

I0, Записать через параметры схемы выражения токов

и напряжения
для варианта схемы рис.I7, выбранного в соответ-
ствии с таблицей вариантов.

и

 Рекомендуется сначала получить выражения для ,
и
для схемы рис.I7а, а затем по закону Кирхгофа напряжений най-

ти .

II. Ознакомиться с рабочим заданием и подготовить бланк отчета
(см."Требование к отчету").
4.2. Рабочее задание
I2. Подать напряжение с выхода генератора прямоугольных импуль-
сов (он расположен в левой части панели переменного тока) на осцил-
лограф и получить на экране одиночный импульс высотой 40 мм и шири-
ной от 30 до 50 мм. Для получения устойчивого изображения сигнала на
экране осциллографа используют ручки "Режим запуска" и "Уровень за-
пуска". Размер импульса по вертикали установить с помощью ручек



» (ступенчатая регули-

"Усиление" (плавная регулировка) и «

ровка). Размер импульса по горизонтали установить с помощью ручек "Длит./см" и "Множитель". После установки требуемых размеров импульса перечисленные выше ручки управления лучом осциллографа в процессе выполнения всей работы не трогать!
Снять на кальку осциллограмму напряжения источника.
I3. Собрать цепь по схеме рис.I4 и подать на вход осциллографа

напряжение . Экспериментально подобрать такую емкость , при

которой значения напряжения на резисторе в моменты падения импульса

 и окончания будут отличаться в раз (см. таблицу вариантов).

 Снять осциллограмму и записать значение емкости конденса- тора  . Установить величину сопротивления резистора , используя при расчете вычисленные в п.2а значение и экспериментально установленное значение емкости .

 I4. Рассчитать, при каком значении емкости в схеме рис..14 вы-

полняется условие При расчете воспользовать-

ся значением , найденным в п.2б и величиной , вычисленной в

предыдущем пункте.

 Установить переключателем переменной емкости значение, наи-
более близкое к рассчитанному, и снять на кальку осциллограмму напря-

жжения .

I5. Для схемы рис.I5 рассчитать величину сопротивления по

выражению, полученному в п.4. Величины и взять такими же, как в
схеме п.I4.

I6. Собрать цепь по схеме рис.I5. Для этого к имеющейся цепи па-

раллельно конденсатору подключить магазин сопротивлений и устано-

вить его сопротивление ,равным рассчитанному в предыдущем пункте.

Снять на кальку осциллограмму напряжения и сравнить ее с

графиком, полученным в п.5.

I7. Собрать цепь по схеме рис.I6. Экспериментально подобрать такую катушку индуктивности, чтобы

 Снять на кальку осциллограмму и записать значение

индуктивности.
Если при использовании катушки индуктивности не удается получить требуемого значения , то в этом случае необходимо последовательно с катушкой переменной индуктивности включить одну




или несколько катушек, из имеющихся на панели переменного тока.

I8. Рассчитать для схемы рис I6 значение постоянной времени, используя для этого результаты пп.6 и I8. Показать, почему при выб-

ранных параметрах схемы можно считать, что

I9. Собрать цепь по схеме, полученной в п.8 и снять на кальку

осциллограмму напряжения на резисторе

 20. Рассчитать напряжение по выражению , полученному в п.9, и сравнить результаты расчета и эксперимента по значениям ,

 

 

 


 2I. Собрать цепь по схеме, приведенной на рис.I7. Параметры

 и взять такими же, как в п.I7, и - - как в п.I3.

Снять на кальку осциллограммы напряжений и

Методика обработки данных и выводы

 I. Результаты экспериментальных исследований и расчетов необходимо внести в соответствующие таблицы.

 2. Полученные в работе осциллограммы перенести на

 соответствующие графики зависимостей , построенные при теоретическом анализе.

3. Оценить по результатам проделанной работы для каких схем и

при каких значениях параметров можно считать, что

УI. Требования к технике безопасности

При выполнении данной работы необходимо руководствоваться положениями "Инструкции по технике безопасности при выполнений лабораторных работ на кафедре ТОЭ".

УII. Требования к отчету

I. Отчет по лабораторной работе оформляется на стандартных ма-
шинописных страницах II формата. Записи делаются только на одной сто-
роне листа.

2. Отчет по лабораторной работе оформляется каждым студентом
самостоятельно во внеаудиторное время до начала лабораторного заня-
тия, и во время его.

3. Отчет должен содержать ответы на вопросы подготовки к лабораторной работе; расчетные выражения, которые потребуются при выполнений экспериментальной части; схемы, используемые как при расчетах, так и при эксперименте; таблицы для записи расчетных и экспериментальных данных.

4. В процессе выполнения экспериментальной части лабораторной работы, измеренные и расчетные данные, заносятся в таблицы и отроятся необходимые графики. Построение графиков выполняется на миллиметровке.

Таблица расчетных и экспериментальных данных

Контрольные вопросы

Перечень контрольных вопросов и методические указания к их решению изложены в работе "Переходные процессы в цепях с конденсатора-ми". Вопросы и методические указания к лабораторной работе № II для студентов специальности 0648 - "Конструирование и технология производства ЭВА". Москва, МИЭМ, 1985.

На главную страницу сайта