МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
ЗВІТ
до лабораторної роботи №011
з курсу:
«Основи теорії кіл, сигналів та процесів у системах технічного захисту»
на тему:
«Дослідження перехідного процесу лінійного електричного кола з послідовним сполученням елементів»
Львів – 2010
МЕТА РОБОТИ
Візуальне спостереження перехідних струмів та напруг кола із зосередженими параметрами, дослідження впливу параметрів елементів електричного кола на характер перехідного процесу.
ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ
Ознайомитися з обладнанням лабораторного стенда, яким користуються у лабораторній роботі, зокрема з генератором сигналів і осцилографом.
Підготувати до роботи осцилограф. Встановити на ньому перемикач масштабу горизонтальної розгортки в положенні 0,5…1 мс/под. Увімкнути генератор прямокутних імпульсів, встановити частоту 2000…3000 Гц. Добитися стійкого зображення прямокутних імпульсів напруги на екрані осцилографа.
Підімкнути до генератора вітку із послідовним сполученням конденсатора та резистора (рис. 1, а). Параметри елементів вибрати із вказівкою викладача у межах 5…100 Ом, 2…5 мкФ. Спостерігати на екрані осцилографа перехідні напруги та струм елементів і зобразити їх на міліметровому папері. Змінюючи параметри елементів, з’ясувати їх вплив на характер перехідного процесу. Параметри кола записати у таблицю 1.
Виконати дії п. 2.3 з резистивно-індуктивною віткою 100…400 Ом, 3…7 мГн (рис. 1, б).
Підімкнути до генератора вітку із послідовним сполученням конденсатора, індуктивної котушки та резистора (рис. 1, а). Параметри елементів вибрати із вказівкою викладача у межах 0…100 Ом, 0,1…0,5 мкФ, 0,5…1,2 мГн. За допомогою осцилографа спостерігати коливні перехідні напруги та струм елементів і зобразити їх на міліметровому папері. Параметри кола записати у табл. 1.
За зображенням перехідної величини на екрані осцилографа (п. 2.5) визначити період ТВ і частоту ω0 вільних коливань, отримані величини записати у таблицю 2.
Змінюючи резистанс у колі R – L – C, досягти його критичної величини. Значення RКР записати у таблицю 2.
Дослідити перехідний процес кола R – L – C при резистансі, більшому за критичний.
СХЕМИ ДЛЯ ПРОВЕДЕННЯ ЕКСПЕРИМЕНТІВ
/
ТАБЛИЦІ ДЛЯ ЗАПИСУ Й ОБРОБЛЕННЯ ДОСЛІДНИХ ДАНИХ
Таблиця 1
Характер кола
Ом
мГн
мкф
R – L
100
3
–
R – C
30
–
1
R – L – C
40
1
0,1
Таблиця 2
Вимірювання
Тип кола
λ
τ
δ
ω
ТВ
RКР
с-1
с
с-1
с-1
с
Ом
R – L
4∙104
2,5∙10-5
–
–
–
–
R – C
4∙104
2,5∙10-5
–
–
–
–
R–L–C
4,8∙104
2,1∙10-5
8∙104
∓3,2∙104
2∙10-4
200
Обчислення
Тип кола
λ
τ
δ
ω
ТВ
RКР
с-1
с
с-1
с-1
с
Ом
R – L
–3,34∙104
3∙10-5
–
–
–
–
R – C
–3,34∙104
3∙10-5
–
–
–
–
R–L–C
(2,0±j9,8) ∙104
1∙10-5
2∙104
9,8∙104
5∙10-4
200
ФОРМУЛИ ДЛЯ ОБРОБЛЕННЯ ДОСЛІДНИХ ДАНИХ
Таблиця 2
R–L: jωL + R = ZВХ ⇒ λL + R = 0 ⇒ λ = –R/L;
R–C: 1/(jωC) + R = ZВХ ⇒ 1 + λCR = 0 ⇒ λ = –1/CR; τ = 1/|λ|;
R–L–C:
