4. Предварительный расчет.

   1. Построить график свободного процесса цепи при , и . По графику определить величину.

   2. Для цепи определить корни характеристического уравнения и построить график свободного процесса для тока и напряжения на емкости приняв , , , .

При построении графика предварительно оценить практическую продолжительность процесса (по вещественной части корней), период свободных колебаний (по мнимой части корней) и число периодов колебаний до практического затухания.

3. Для цепи 3-го порядка (рис.7) определить корни характеристического уравнения при ; ; ; .

5. Порядок выполнения работы.

   1. Генератор заряда.

Свободные процессы в рассматриваемых цепях возникают за счет начальных запасов энергии в емкости С. Начальный запас энергии создается импульсным источником тока. Источник генерирует периодическую последовательность коротких заряжающих импульсов, которые в первом приближении можно описать выражением , где есть единичный импульс.

Схема источника

Применяемый в работе генератор имеет частоту и напряжение питания 12В, которое имеется на панели стенда.

2. Исследование свободного процесса при одном накопителе энергии.

Собрать схему рис.9 на панели стенда, выбрав

и . Снять осциллограммы напряжения на конденсаторе. Масштаб временной развертки осциллографа установить так, чтобы график переходного процесса занимал 5-6 клеточек на экране осциллографа. Начальное значение напряжения установить равным 10В, регулируя напряжение питания генератора 0-12В. Зарисовать осциллограмму напряжения , фиксируя значения для выбранного момента времени по оси абсцисс.

По снятой осциллограмме определить экспериментальное значение и и сравнить полученные значения с расчетными.

Уменьшить сопротивление R в 2 раза и снова снять осциллограмму . Сделать выводы.

Собрать схему рис.11.

Выбрать значение и .

При разряде катушки имеем и следовательно ток в катушке .

Снять осциллограмму напряжения на катушке .

Изменяя напряжения питания генератора установить начальное напряжение катушки . Определить постоянную времени и начальное значение тока Записать закон изменения тока

Уменьшить сопротивление R в 2 раза и снова снять осциллограммы и вновь определить , и . Сделать выводы.

3. Исследование свободных процессов в цепи при двух накопителях энергии.

Собрать схему рис.12

Величины емкости и индуктивности заданы и , а R – переменный резистор.

Изменяя напряжение питания генератора, установить . Снять осциллограмму напряжения на конденсаторе и разрядного тока в критическом режиме. Для этого изменяем, переменное сопротивление R так, чтобы в кривой и исчезал второй переход от отрицательных к положительным значениям. Измерить величину критического сопротивления.

Снять осциллограмму напряжения на емкости при .

Снять осциллограммы напряжения на емкости и тока в цепи при и . В случае колебательного разряда определить вещественную и мнимую часть корней характеристического уравнения.

4. Исследование свободных процессов в цепи при трех накопителях энергии.

Собрать схему рис.13.

Параметры схемы , , , .

Снять осциллограмму напряжения на емкости . Выделить на осциллограмме слагаемые свободного процесса. По осциллограмме выяснить, соответствует ли вид свободного процесса наличию комплексных корней.