3.2 Исследование переходных процессов в линейных электрических цепях

Исследование переходного процесса в последовательной L, R цепи с источником постоянного напряжения.

Рисунок 3.3 – Последовательная L, R цепь

В схеме, представленной на рисунке 3.3, при замыкании ключа происходит переходный процесс, который в соответствии со вторым законом Кирхгофа описывается уравнением

(3.6)

Решение этого уравнения записывается в виде

, (3.7)

где τ= .

График кривой U_R(t)=i (t)R приведен на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4 – График кривой U_R(t)=i(t)R

Последовательность выполнения работы.

1. Собрать схему, представленную на рисунке 3.3.

2. Подключить к схеме осциллограф, который будет снимать напряжение на резисторе, пропорциональное току в цепи.

3. Включить схему (ключ предварительно разомкнут).

4. Замкнуть ключ клавишей Space.

5. С помощью осциллографа снять зависимость U_R(t)=i(t)R.

Задание для самостоятельного изучения приведено в таблице 3.3.

Таблица 3.3 – Задание для самостоятельного изучения

Вариант	Е, В	R, Ом	L, мГн
1	10	1	100
2	20	2	82
3	30	3	50
4	40	4	76
5	50	3	90
6	60	2	45
7	70	1	36
8	80	6	47
9	90	4	11
10	100	5	65
11	110	3	33
12	120	4	25
13	130	3	34
14	140	2	87
15	150	1	64
16	160	5	14
17	170	3	23
18	180	1	5
19	190	2	7
20	200	6	6
21	210	2	9
22	220	4	10
23	230	1	1
24	240	3	8
25	250	5	5

3.3 Исследование переходных процессов в линейных электрических цепях с неидеальным источником синусоидального напряжения

Исследование переходного процесса в последовательной R, C цепи с неидеальным источником синусоидального напряжения.

Рисунок 3.5 – Последовательная R, C цепь

В схеме, представленной на рисунке 3.5, при замыкании ключа происходит переходный процесс, который в соответствии со вторым законом Кирхгофа описывается уравнением

(3.8)

Решение этого уравнения записывается в виде

, (3.9)

где φ=arctg(-1/2πfRC).

График кривой U_C(t) приведен на рисунке 3.6.

Рисунок 3.6 – График кривой U_C(t)

Последовательность выполнения работы.

1. Собрать схему, представленную на рисунке 3.5.

2. Подключить к схеме осциллограф, который будет снимать напряжение на конденсаторе.

3. Включить схему (ключ предварительно разомкнут).

4. Замкнуть ключ клавишей Space.

5. С помощью осциллографа снять зависимость U_С(t).

6. Используя данный график, достроить Ri_пр(t) и Ri_св(t).

Задание для самостоятельного изучения приведено в таблице 3.4.

Таблица 3.4 – Задание для самостоятельного изучения

Вариант	Um, В	f, Ом	φ, мГн	R, Ом	C, мкФ
1	120	10	0	100	10
2	120	15	0	110	9
3	120	20	0	120	8
4	120	25	0	130	5
5	120	35	0	140	35
6	120	14	0	150	50
7	120	18	0	160	45
8	120	26	0	170	2
9	120	44	0	180	1
10	120	58	0	190	4
11	120	60	0	200	1
12	120	43	0	190	3
13	120	33	0	180	24
14	120	74	0	170	22
15	120	10	0	160	32
16	120	64	0	150	51
17	120	53	0	140	36
18	120	41	0	130	24
19	120	29	0	120	18
20	120	68	0	110	16
21	120	27	0	100	14
22	120	46	0	155	35
23	120	15	0	165	26
24	120	33	0	175	49
25	120	54	0	185	35