ДОСЛІДЖЕННЯ ПЕРЕХІДНОГО ПРОЦЕСУ ЛІНІЙНОГО ЕЛЕКТРИЧНОГО КОЛА З ПОСЛІДОВНИМ СПОЛУЧЕННЯМ ЕЛЕМЕНТІВ. Лабораторна робота з ТЕОРІЯ ЕЛЕКТРИЧНИХ КІЛ ТА СИГНАЛІВ. Робота № 526382

ДОСЛІДЖЕННЯ ПЕРЕХІДНОГО ПРОЦЕСУ ЛІНІЙНОГО ЕЛЕКТРИЧНОГО КОЛА З ПОСЛІДОВНИМ СПОЛУЧЕННЯМ ЕЛЕМЕНТІВ

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

Не вказано

Факультет:

КН

Кафедра:

Не вказано

Інформація про роботу

Рік:

2014

Тип роботи:

Лабораторна робота

Предмет:

ТЕОРІЯ ЕЛЕКТРИЧНИХ КІЛ ТА СИГНАЛІВ

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА» Звіт з лабораторної роботи № 11 з дисципліни:" Теорія електричних кіл " на тему: " ДОСЛІДЖЕННЯ ПЕРЕХІДНОГО ПРОЦЕСУ ЛІНІЙНОГО ЕЛЕКТРИЧНОГО КОЛА З ПОСЛІДОВНИМ СПОЛУЧЕННЯМ ЕЛЕМЕНТІВ " Львів – 2014 МЕТА РОБОТИ Візуальне спостереження перехідних струмів та напруг кола з зосередженими параметрами, дослідження впливу параметрів елементів електричного кола на характер перехідного процесу. 1. ТЕОРЕТИЧНІ ПОЯСНЕННЯ Характер перехідного процесу визначається коренями характеристичного рівняння. Якщо в колі один реактивний елемент, то характеристичне рівняння має один дійсний від'ємний корінь, і перехідний процес монотонно загасаючий. Коливальний перехідний процес може виникнути в колі з двома й більше реактивними елементами, коли корені характеристичного рівняння комплексні спряжені. Дійсна частина коренів визначає швидкість загасання перехідного процесу, уявна - частоту вільних коливапь. 2. ПОСЛІДОВНІСТЬ ВИКОНАННЯ РОБОТИ 2.1. Ознайомитися з обладнанням лабораторного стенда, яким користуються в даній лабораторній роботі, зокрема з генератором сигналів й осцилографом. 2.2. Підготувати до роботи осцилограф. Встановити на ньому перемикач масштабу горизонтальної розгортай в положення 0.5...і мс/под. Увімкнути генератор прямокутних імпульсів, встановити частоту 2000...3000 Гц. Добитися стійкого зображення прямокутних імпульсів напруги на екрані осцилографа. 2.3. Підімкнути до генератора вітку з послідовним сполученням конденсатора та резистора (рис. і.а). Параметри елементів вибрати за вказівкою викладача в 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 в табл. 1. 2.4. Виконати дії п. 2.3 з резистивно-індуктивною віткою (100. ..400 ОМ, 3. ..7 мГн. рис. 1,6) 2.5. Підімкнути до генератора вітку з послідовним сполученням резистора, індуктивної котушки та конденсатора (рис. 1.в) Параметри елементів вибрати за вказівкою викладача в межах 0...100 Ом, 0,5...1,2 мГн. 0,1.. .0,5 мкФ. За допомогою осцилографа спостерігати коливні перехідні напруги та струм елементів і зобразити їх на міліметровому папері. 2.6. За зображенням перехідної величини на екрані осцилографа (п. 2.5) визначити період Т і частоту ω вільних коливань, одержані величини записати в таблицю 2. 2.7. Змінюючи резистанс в колі R - L - С. досягти його критичної величини. Значення RKP записати в таблицю 2. 2.8. Дослідити перехідний процес кола R - L - С при резистансі, більшому за критичний. 3. СХЕМИ ЕЛЕКТРИЧНИХ КІЛ ДЛЯ ПРОВЕДЕННЯ ЕКСПЕРИМЕНТІВ 4. ТАБЛИЦІ ДЛЯ ЗАПИСУ ДОСЛІДНИХ І РОЗРАХУНКОВИХ ДАНИХ Таблиця 1. Параметри досліджуваних кіл Характер кола Ом мГн мкФ R-L 50 5 - R-C 20 - 2 R-L-C 20 0.5 0.1 Таблиця 2. Експериментальні та розрахункові характеристики перехідного процесу ВИМІРЮВАННЯ ОБЧИСЛЕННЯ Тип кола λ τ δ ω Тв Rкр λ τ δ ω Тв Rкр x103 с-1 x106 с x103 с-1 x103 с-1 мкс Ом x103 с-1 x106 с x103 с-1 x103 с-1 мкс Ом R-L -10 100 - - - - -10 100 - - - - R-C -25 40 - - - - -25 40 - - - - R-L-C - 50 -20 139,4 45 140 - 50 -20 139,6 44,98 141,4 1) RC-ланка C Uвх 5В Uвих R F=2500 Гц Характеристичне рівняння: λRC+1=0; корінь рівняння λ= - 1/RC= -1/ τ τ = RC – постійна часу. Uвих = UR = E * e-t/τ Uc (t) = E(1 - e-t/τ) при t/τ = 1 UR = E/e = 5/2.718 = 1.84 B C = 2мкФ; R = 20 Ом; Тр = 0,05мс/діл. Масштаб по вертикалі 2В/діл. С = 3мкФ; R = 50 Ом; Тр = 0,05мс/діл. Масштаб по вертикалі 2В/діл. Рис.1.Перехідні процеси в RC-ланці τрозр= R*C=20*2*10-6c = 40мкс. λ = -1/RC = -1/(40*10-6) = -0.025*106 = -25*103c-1 2) RL-ланка L Uвх 5В R Uвих F=2500Гц Характеристичне рівняння: λL + R = 0; корінь рівняння λ = -R/L = -1/τ τ = L/R – постійна часу. Uвих (t) = UR (t) = E(1-e-t/τ) UL (t) = E* e-t/τ L = 5мГн; R = 50 Ом; Тр = 0,05мс/діл. Масштаб по вертикалі 2В/діл. τрозр = L/R = 5*10-3/50 = 0.1 * 10-3c = 100мкс λ = - 1/τ = - 1/0,1*10-3с-1 L = 7мГн; R = 300 Ом; Тр = 0,05мс/діл. Масштаб по вертикалі 2В/діл. Рис. 2. Перехідні процеси у RL – ланці. 3) RLC - ланка С Uвх 5В R Uвих L Характеристичне рівняння: λ2 + 2δ λ = ω2рез = 0. Корені рівняння: λ1 = - δ = - δ jωвл. ωрез = 1/; δ = R/2L; δ – коефіцієнт затухання. Коливальний режим: τр =1/ δ = 2L/R = (2*0.5*10-3)/20 = 50 мкс C = 0.1 мкФ; L = 0.5 мГн; R = 20 Ом; Тр = 0,02мс/діл. τексп = 50 мкс; δексп = 1/τe = 1/(50*10-6) = 20*103. Tвл = 45 мкс; fвл = 1/Tвл = 1/(45*10-6) = 22,2 кГц. ωвл = 2П fвл = 6,28*22,2*103 = 139.4*103 = рад/с. R = Rкр = 140 Ом Rкр = 2ƍ = 2 = 2 = 2*70.7 = 141.4 Ом Uвих = UR(t) = Um * e8tcos ωвлt; δр = -1/τр = -1/(50*10-6) = -20*103 рад/c; ωвл = ωрез 2 = 1/ * = 141*103 *0,99 = 139,53*103; Q = ƍ/R = 70.7/20 = 3.53; Tвл = 1/fвл = 6,28/(139,59*103) = 44,98 мкс

Лабораторна робота ТЕОРІЯ ЕЛЕКТРИЧНИХ КІЛ ТА СИГНАЛІВ

esxcfxfcvh4e7yfcv6yugvb

04.06.2014 18:08

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

поділитись