Лабораторные работы2 / лаба17

Московский государственный авиационный институт

(технический университет)

МАИ

Кафедра Теоретической электротехники

Лаборатория ТОЭ

Отчет по работе №17

«Переходные процессы в цепях второго порядка»

студента Сысоева А.В.

группы 03-204

Отчёт приняли преподаватели Савостьянов В.В.

Вышков Ю.А.

“___”__________________20___г.

____________________

подпись преподавателя

Москва, 2005

Цель работы: исследование переходных процессов в цепях второго порядка, структура которых вследствие коммутации периодически изменяется; определение влияния значений элементов цепи на характер переходных процессов.

Элементы и приборы: источник постоянного напряжения с регулируемой ЭДС

Е₂ = 0 - 24 В. С внутренним сопротивлением R_вт = 2 Ом; электронный ключ с частотой коммуникации f = 50 Гц; резистор R₂ = 50 Ом; блок переменного сопротивления

R₄ =1 – 999 Ом; резисторы R₂ = 50 Ом, R₃ = 100 Ом, R ₆ = 300 Ом, катушка индуктивности L₁ = 0,68 Гн с активным сопротивлением R_к1 = 60,2 Ом; конденсатор C₁₅ = 1 мкФ; двухканальный осциллограф.

б)

в)

Рис. 1 а)

Рис. 2

Экспериментальная часть

1. Исследовать переходные процессы в цепи, структура которой изменяется в зависимости от положения электронного ключа (ЭК). Для этого:

а) собрать цепь по схеме рис. 1, а, установив E₂ = 10 В

б) подключить осциллограф по схеме рис. 1, б и зарисовать с экрана осциллографа кривые напряжения U_R и U_L. (шток фазового сдвига выдвинут);

в) подключить осциллограф по схеме рис. 1, в и зарисовать с экрана кривые напряжения U_R и U_С.

2. Собрать цепь по схеме рис. 2 (R₄=100 Ом, входное напряжение источника E₂ =10 В).

3. Подключить один из каналов осциллографа параллельно конденсатору C₁₅ , затем к резистору R₂ и зарисовать с экрана кривые изменения напряжений U_R , U_C для двух положений электронного ключа.

4. Для схемы рис. 2 рассчитать такое значение R₄ , при котором при размыкании и замыкании электронного ключа переходные процессы имеют колебательный характер.

размыкающийся ключ:

- не зависит от R₄ ;

замыкающийся ключ:

Ом; Ом R₄ > 400 Ом.

5. Установить полученное значение R₄ . Повторить п.3.

Расчетная часть

1. Объяснить вид переходных процессов в цепи рис. 1. Рассчитать постоянные времени переходных процессов в цепи при замыкании и размыкании ключа.

при замыкании ключа:

с^-1

мс

переходный процесс первого порядка

при размыкании ключа:

мс

переходный процесс второго порядка, колебательного характера

2. Объяснить вид переходных процессов в цепи рис.2 – тока в катушке индуктивности и напряжения на конденсаторе для двух положений ключа. Рассчитать постоянные времени переходных процессов при замыкании и размыкании электронного ключа.

при размыкании ключа:

мс

последовательное соединение R,L,C

переходный процесс второго порядка, колебательного характера

при замыкании ключа:

с^-1 ; с^-1

мс

переходный процесс второго порядка, апериодического характера

3. Для схемы рис.2, при замкнутом ключе, нарисовать операторную схему. Составить систему уравнений в операторной форме.

7