9.4 Подготовка к лабораторной работе

9.4.1 При выполнении расчетов к лабораторной работе следует считать, что параметры колебательного контура L= 50 мГн иС= 0,1 мкФ остаются неизменными в процессе выполнения работы, а сопротивлениеRпринимает четыре значения: 510 Ом, 1 кОм, 1,5 кОм и 3 кОм.

9.4.2 Рассчитать значение критического сопротивления контура: R_кр.

9.4.3 Найти корни характеристического уравнения для R= 510 Ом, 1кОм, 1,5 кОм, 3 кОм.

9.4.4 Найти частоты свободных колебаний исследуемого контура дляR= 510 Ом идляR=1 кОм.

9.5 Порядок выполнения работы

9.5.1 Подключить вход осциллографа к выходу генератора и получить на экране устойчивое изображение 1-2 импульсов напряжения генератора, используя внутреннюю синхронизацию. Период следования импульсов должен быть в 10 раз больше периода свободных колебаний. Определить масштаб изображения.

9.5.2 Подключить генератор ко входу последовательного колебательного контура с R= 510 Ом, а вход осциллографа – к выводам конденсатора С. Зарисовать полученную осциллограмму.

9.5.3 Повторить п.п. 9.5.1, 9.5.2 для R= 1 кОм ().

9.5.4 Повторить п. 9.5.3 для R= 1,5 кОм.

9.5.5 Повторить п. 9.5.3 для R= 3 кОм.

9.6 Обработка результатов

9.6.1 На основании полученных осциллограмм напряжения найти частоты свободных колебаний ,и критическое сопротивление. Сравнить их с расчетными значениями.

9.6.2 Определить корни характеристического уравнения, соответствующие экспериментальным кривым в колебательном режиме. Сравнить их со значениями, найденными расчетным путем.

9.6.3 Вычислить абсолютные и относительные погрешности полученных результатов.

Контрольные вопросы:

1. Чем определяется порядок цепи при расчете переходных процессов?

2. В каких случаях свободная составляющая напряжения на конденсаторе имеет колебательный характер, а в каких – апериодический?

3. Чем определяется частота свободных колебаний контура?

4. Как определяется постоянная времени последовательного колебательного контура?

5. Чем определяется декремент затухания и логарифмический декремент затухания колебаний?

6. Можно ли избежать возникновения переходного процесса в последовательном колебательном контуре?

7. В чем заключается преимущество и недостатки классического метода расчета переходных процессов?

8. Как изменится величина, если увеличить:

– сопротивление контура R;

– индуктивность L;

– ёмкость С?

9. Чем определяется длительность переходного процесса в последовательном колебательном контуре?

10. Как связан характер протекания переходного процесса в последовательном колебательном контуре с расположением корней характеристического уравнения на комплексной плоскости?

Рекомендуемая литература

[1, с. 87–295; 2, c. 346–362; 3, c. 427–445].

Лабораторная работа № 10

ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗВЕТВЛЕННОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ С ОДНИМ ИСТОЧНИКОМ ПОСТОЯННОГО ТОКА

10.1 Цель работы: освоение методов эквивалентного преобразования электрической цепи; проведение опытной проверки аналитического расчета цепи с использованием законов Ома и Кирхгофа и подтверждение в их справедливости.

10.2 Оборудование и материалы: стенд, оборудованный источниками постоянного и переменного токов, щитовыми электроизмерительными приборами, наборами резисторов, конденсаторов и ключей, гнездами, сигнальными лампочками. Электропитание стенда осуществляется от силового щита лаборатории, содержащего разделительный трансформатор, коммутационную аппаратуру, устройства защиты и световой сигнализации. Конкретная схема исследуемой цепи собирается с помощью проводников, элементов и приборов стенда. При этом необходимо помнить о соблюдении полярности подключения амперметров и вольтметров постоянного тока и правильном выборе пределов измерения приборов.

Принципиальная электрическая схема исследуемой цепи представлена на рисунке 10.1.

Рисунок 10.1 – Электрическая схема разветвлённой цепи постоянного тока