Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

4 СЕМ / ТЭЦ_30

.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
04.12.2024
Размер:
271.2 Кб
Скачать

Министерство 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 работа №30

по курсу «Теория электрических цепей»

на тему: «Моделирование на ЭВМ переходных процессов в цепях первого порядка»

ПОЖАЛУЙСТА ОЗНАКОМЬТЕСЬ с ТЕОРИЕЙ ПО ЛАБЕ ЗАХАРОВ ОЧЕНЬ ХОРОШИЙ ПРЕПОДАВАТЕЛЬ

НЕ ПОДВОДИТЕ МЕНЯ И НЕ РАЗАЧАРОВЫВАЙТЕ ЕГО

Москва 202

  1. Цель работы:

С помощью машинного эксперимента исследовать переходные процессы в цепях первого порядка.

  1. Расчетные формулы:

τRC = R*C

(t) =

(t) =

(t) =

τRL = :

i(t) =

  1. Ход выполнения лабораторной работы

    1. Предварительный расчет

В таблице 1 представлены предварительно рассчитанные значение.

Дано: С1=0,25 мкФ, L1=45мГн

Таблица 1 – По предварительному расчету

По предварительному расчету

R1, Ом

20

40

80

160

320

640

1280

2560

5120

τR, мкс

5

10

20

40

80

160

320

40

1280

τR, мкс

2250

1120

562,5

281,25

140,625

70,31

35,156

17,58

8,79

    1. Эксперимент

Таблица 2 – Получено экспериментально

Получено экспериментально

R1, Ом

20

40

80

160

320

640

1280

2560

5120

τRC,мкс

5

10

20

40

80

160

320

40

1280

τRL,мкс

2250

1120

562,5

281,25

140,625

70,31

35,156

17,58

8,79

На рисунке 1 представлена схема RC-цепи

Рисунок 1 - RC-цепь

Принять E1=1 B, R1=160 Ом, С1=0,25 мкФ, t ∈ [0;3τRC]

t, мкс

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,8

2

2,2

2,4

2,6

2,8

3

Uc,В

0,181

0,329

0,451

0,550

0,632

0,698

0,734

0,834

0,864

0,889

0,907

0,923

0,939

0,950

Таблица 3 – Напряжение на конденсаторе

t, мкс

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,8

2

2,2

2,4

2,6

2,8

3

Uc,В

0,818

0,670

0,548

0,449

0,367

0,301

0,252

0,165

0,135

0,110

0,094

0,078

0,060

0,049

Таблица 4 – Напряжение на резисторе

t, мкс

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,8

2

2,2

2,4

2,6

2,8

3

Uc,В

0,00511

0,00418

0,00343

0,00280

0,00229

0,00188

0,00157

0,00103

0,00084

0,00069

0,00056

0,00048

0,00038

0,00031

Таблица 5 – Зависимость тока

На рисунке 2 изображен анализ переходного процесса в RC-цепи

Рисунок 2 - Анализ переходного процесса в RC-цепи

Вывод: чем меньше емкость цепи и больше ее сопротивление, тем меньше постоянная времени и тем быстрее возрастает ток в цепи.

На рисунке 3 представлена схема RL-цепи

Рисунок 3 - RL-цепь

Принять E1=1 B, R1=160 Ом, L1=45 мГн, t ∈ [0;3τRC]

Таблица 6 – Напряжение на катушке

t, мкс

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,8

2

2,2

2,4

2,6

2,8

3

Uc,В

0,819

0,671

0,550

0,450

0,369

0,302

0,253

0,166

0,136

0,111

0,095

0,079

0,061

0,050

Таблица 7 – Напряжение на резисторе

t, мкс

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,8

2

2,2

2,4

2,6

2,8

3

Uc,В

0,181

0,329

0,451

0,550

0,632

0,698

0,734

0,834

0,864

0,889

0,907

0,923

0,939

0,950

На рисунке 4 изображен анализ переходного процесса в RL-цепи

Рисунок 4 - Анализ переходного процесса в RL-цепи

Вывод: чем больше индуктивность цепи и меньше ее сопротивление, тем больше постоянная времени и тем медленнее спадает ток в цепи.

Контрольные Вопросы:

1. Как по графику рассчитать постоянную времени цепи. Приведите пример.

Ответ: τ =

2. Какие цепи называются цепями первого порядка? Приведите пример.

Ответ:

Порядок электрической цепи определяется числом реактивных элементов. Цепь первого порядка (n = 1) включает один реактивный элемент - индуктивность или емкость и любое число резистивных элементов и независимых источников питания.

3. Какой режим называется установившемся? Приведите пример.

Ответ:

Режим называется установившимся, если параметры цепи либо постоянны во времени, либо постоянны по амплитуде токи и напряжения.

Установившимся режимом электрической цепи, подключенной к источнику постоянного напряжения (тока), называется режим, при котором токи и напряжения в отдельных ветвях цепи неизменны во времени

  1. Какой физический смысл постоянной временной цепи?

Ответ:

Физически постоянная времени цепи определяет время, в течение которого свободная составляющая тока или свободная составляющая напряжения в цепи уменьшается в e раз.

  1. Выведите уравнения, с помощью которых рассчитывают входные АЧХ  параллельного пассивного колебательного контура.

Ответ:  

  1. Выведите уравнения, с помощью которых рассчитывают входные ФЧХ параллельного пассивного колебательного контура.

Ответ:

)

где ω = f ; угловая частота и частота контура соответственно

  1. Напишите выражения, с помощью которых рассчитывают входное и выходное сопротивление четырехполюсника.

О твет:

Z1 = R1 ; Z2 = R

Соседние файлы в папке 4 СЕМ