4. Указания к защите

4.1. Отчет по лабораторной работе должен содержать:

- схему исследуемой цепи;

- расчетные формулы и таблицы с результатами предварительного расчета и анализа на ПК;

- графики рассчитанных на ПК временных зависимостей , и с указанием соответствующего режима и величины добротности контураQ;

- заполненные табл. 2.2 и 2.3;

- на комплексной плоскости показать расположение корней характеристического уравнения, рассчитанных согласно пп. 2.4, 2.5;

- выводы о влиянии величины емкости на добротность контура, период собственных колебаний, декремент затухания и длительность переходного процесса;

- графики напряжений.

4.2. Подготовиться к ответам на вопросы и решению типовых задач.

Контрольные вопросы

1. Какие колебания возникают в последовательном колебательном контуре при ступенчатом воздействии, при отключении воздействия, при воздействии прямоугольного импульса?

2. Какие режимы собственных колебаний возможны в последовательном колебательном контуре, и чем они определяются?

3. Какие корни характеристического уравнения соответствуют каждому из этих режимов?

4. Какой физический смысл имеют вещественная и мнимая составляющие комплексно-сопряженных корней характеристического уравнения?

5. Какими соотношениями связаны параметры RLC-контура для каждого режима?

6. Как рассчитать значения С_кр,L_кр,R_кр?

7. Как должны измениться потери в контуре (значение емкости С, индуктивностиL), чтобы критический режим перешел в апериодический? колебательный?

8. Может ли частота свободных колебаний ω_свв контуреRLСбыть выше (равна, ниже) резонансной частотыω_оэтого же контура?

9. Что понимают под начальными условиями для RLС-контура?

10. Как величина добротности контура влияет на режим собственных колебаний?

11. Как величина добротности влияет на период собственных (свободных) колебаний, декремент затухания и длительность переходного процесса?

Лабораторная работа 3

ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ

В ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ РЕЗОНАНСНОМ КОНТУРЕ

1. Цель работы

Экспериментально исследовать переходные процессы в последовательном колебательном контуре RLCпри воздействии прямоугольного импульса.

2. Задание на самостоятельную подготовку к работе

2.1. Изучите методы анализа переходных процессов в цепях, содержащих R,L,Cи особенности определения реакций в этих цепях при воздействии прямоугольного импульса.

2.2. В соответствии со своим номером варианта выпишите из табл. 3.1 значения параметров RLC-контура (рис. 3.1) и рассчитайте значениеС_кр, при котором возникает критический режим, используя соотношениеR_кр= 2. Полученное значениеС_кр занесите в табл.3.2.

2.3. Определите, какой режим будет при C1 иС2. Качественно постройте графикиприС1 иС2 при воздействии прямоугольного импульсаt_и=200 мкс.

Рис. 3.1

2.4. Рассчитайте С3 так, чтобы период свободных колебанийT_с=50 мкс:

T_с= .

2.5. Рассчитайте и запишите в табл. 3.2 и 3.3 следующие величины:

а) добротность контура при разных значениях емкости С1,С2,С3,С_кр:

;

б) значение периода свободных колебаний T_сприС=С2:

T_с==

в) корни характеристического уравнения p₁иp₂, величины декремента затуханияΔ и логарифмического декремента затуханияּαT_сприС=С2 иС=С3:

Р_1,2=-α±jω_с, α=; ; ; ;

; αT_с=lnΔ

Таблица 3.1

Значения параметров RLC-контура

Вариант	Лаборатория 1 (631)				Лаборатория 2 (620)
	R, Ом	L, мГн	C1, мкФ	C2, мкФ	R, Ом	L, мГн	C1, мкФ	C2, мкФ
1	144	3,14	0,75	0,05	144	4,64	0,95	0,045
2	234	6,364	0,7	0,025	234	6,28	0,72	0,028
3	146	4,46	0,95	0,056	146	4,8	0,95	0,05
4	230	6,878	0,65	0,04	230	6,9	0,75	0,04
5	228	7,88	0,85	0,032	228	6,86	0,82	0,038
6	228	4,677	0,55	0,026	228	5,08	0,65	0,028
7	209	4,458	0,75	0,03	209	4,654	0,75	0,035
8	212	4,510	0,69	0,052	230	5,24	0,85	0,05
9	234	4,774	0,62	0,025	234	4,54	0,65	0,028
10	231	6,994	0,72	0,035	231	6,42	0,85	0,04
11	116	2,21	0,85	0,055	116	1,8	0,84	0,06
12	212	4,51	0,85	0,027	231	5,24	0,88	0,035

2.6. Рассчитайте и занесите в таблицу 3.3 корни характеристического уравнения p₁иp₂ приС=С1 иС=С_кр, используя формулу

Р_1,2=

2.7. Покажите на комплексной плоскости расположение корней характеристического уравнения при различных значениях емкости С1,С_кр,С2,С3 с указанием соответствующей величины добротностиQ.