
4 СЕМ / ТЭЦ_23
.docxМинистерство цифрового развития и массовых коммуникаций
Российской Федерации
Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное
бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Московский технический университет связи и информатики»
(МТУСИ)
Кафедра Теории электрических цепей
Лабораторная работе №23
по курсу «Теория электрических цепей»
на тему: «Моделирование на ЭВМ переходных процессов в цепях второго порядка»
ПОЖАЛУЙСТА ОЗНАКОМЬТЕСЬ с ТЕОРИЕЙ ПО ЛАБЕ ЗАХАРОВ ОЧЕНЬ ХОРОШИЙ ПРЕПОДАВАТЕЛЬ
НЕ ПОДВОДИТЕ МЕНЯ И НЕ РАЗАЧАРОВЫВАЙТЕ ЕГО
Москва 202
Цель работы
С помощью машинного эксперимента исследовать переходные процессы в цепях второго порядка.
Предварительный расчет
Рисунок 1 - Цепь
Вычислим характеристическое сопротивление
,
приведем данное значение к номинальным
сопротивлениям резисторов из ряда Е6,
получим:
Режим
( |
R1, кОм |
Колебательный (R1<2p) |
1,5 |
Апериодический(R1>2p) |
3,3 |
Эксперимент
На рисунке 2 изображена схема колебательного режима.
Рисунок 2 – Схема колебательного режима
Рисунок 3 – Зависимость напряжения источника питания, катушки, конденсатора и тока в резисторе при колебательном режиме
Схема апериодического режима изображена на рисунке 4
Рисунок 4 – Схема апериодического режима
На рисунке 5 изображена зависимость напряжения источника питания, катушки, конденсатора и тока в резисторе при апериодическом режиме
Рисунок 5 – Зависимость напряжения источника питания, катушки, конденсатора и тока в резисторе при апериодическом режиме
Схема цепи при импульсном воздействии в апериодическом режиме изображена на рисунке 6.
Рисунок 6 – Схема цепи при импульсном воздействии в апериодическом режиме
На рисунке 7 изображена зависимость напряжения источника питания, катушки, конденсатора и тока в резисторе при апериодическом режиме при импульсном воздействии
Рисунок 7 – Зависимость напряжения источника питания, катушки, конденсатора и тока в резисторе при апериодическом режиме при импульсном воздействии
Схема цепи при импульсном воздействии в колебательном режиме изображена на рисунке 8.
Рисунок 8 – Схема цепи при импульсном воздействии в колебательном режиме
На рисунке 9 изображена зависимость напряжения источника питания, катушки, конденсатора и тока в резисторе при колебательном режиме при импульсном воздействии
Рисунок 9 - Зависимость напряжения источника питания, катушки, конденсатора и тока в резисторе при колебательном режиме при импульсном воздействии
Вывод
Данные и графики, полученные в результате машинного эксперимента в программе Micro-Cap, полностью совпадают с данными, полученными в результате предварительного расчёта
Контрольные Вопросы:
Какие условия называются начальными?
Ответ:
Начальные условия – это условия цепи до коммутации. Коммутация - изменение соединений в электрических цепях (включение, отключение, переключение их отдельных частей), выполняемое при помощи специальной аппаратуры.
Сформулируйте законы коммутации.
Ответ:
Первый закон: в начальный момент времени после коммутации ток в уединенной катушке индуктивности не может измениться скачком.
iL(-0)= iL(+0)
Второй закон: в начальный момент времени после коммутации напряжение в уединенном конденсаторе не может измениться скачком.
uC(-0)= uC(+0)
В чем состоит сущность классического метода анализа переходных процессов?
Ответ:
Классический метод анализа основан на решении дифференциальных уравнений и применении законов коммутации.
Каким уравнением описываются процессы в цепях второго порядка?
Ответ:
В цепях второго порядка процессы описываются дифференциальным уравнением второго порядка (со 2-й производной).
Что такое полоса пропускания параллельного пассивного колебательного контура?
Ответ:
Полоса пропускания параллельного пассивного колебательного контура – это диапазон частот, который определяют по резонансной кривой на уровне 0,7 от максимального значения напряжения, соответствующей резонансной частоте.
Какие существуют способы расчета полосы пропускания?
Ответ:
Графический способ – полосу пропускания определяют непосредственно по графику.
Аналитический способ – способ, при котором рассчитывают нижнюю и верхнюю граничные частоты, а потом из верхней вычитают нижнюю.
Что называется переходным процессом? Приведите примеры.
Ответ:
Переходным процессом называется процесс перехода цепи от одного установившегося режима к другому. Пример: RC или RL цепи, еще не подключившиеся к источнику электрического сигнала. В них еще нет тока, но при подключении источника тока, идет зарядка катушки или конденсатора, после чего переходный процесс останавливается.