лабы / лаба№7потоэ

Ордена Трудового Красного Знамени Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский технический университет связи и информатики» (МТУСИ)

Предмет:

Теоретические Основы Электротехники.

Лабораторная работа №23 по теме:

«Моделирование на ЭВМ переходных процессов в цепях второго порядка»

Проверил:

Волков А. С.

Москва 2023

Цель работы:

С помощью машинного эксперимента изучить переходные процессы в электрических цепях второго порядка.

Формулы:

P= – характеристическое сопротивление контура

R₁=2P

Исходные данные:

U=1 B

C=18 нФ

L=25 мГн

0<t<1

Предварительный расчёт:

Рассчитать сопротивление резистора R₁:

1. При котором в данной цепи будет наблюдаться колебательный процесс (R₁<2P)

2. При котором в данной цепи будет наблюдаться апериодический процесс (R₁>2P)

3. Значения этих сопротивлений привести к номинальным сопротивлениям резисторов из ряда E6:

E6

1,0

1,5

2,2

3,3

4,7

6,8

P=

Возьмём 2,2 для колебательного режима и 3,3 для апериодического, так как по условию R₁=2P=2358 Ом

Таблица:

Режим (P=1179 Ом)	R1 Ом
Колебательный	2,2
Апериодический	3,3

Эксперимент:

1. Схема контура в колебательном режиме:

Графики:

1. Графики зависимостей мгновенного напряжения на конденсаторе и напряжения источника от времени (прямая)

2. Графики зависимостей напряжения на катушке (верхний график) и тока от времени t (нижний график)

2. Схема контура в Апериодический режиме:

Графики:

1) Графики зависимостей мгновенного напряжения на конденсаторе (верхний график) и напряжения источника от времени (нижний график (прямая))

2)Графики зависимостей напряжения на катушке (верхний график) и тока от времени t (нижний график)

3. Схема цепи при импульсном воздействии в колебательном режиме

Графики:

1)Графики зависимостей мгновенного напряжения на конденсаторе и напряжения источника от времени

3. Зависимость напряжения катушки и тока в резисторе при колебательном режиме при импульсном воздействии

4. Схема RLC-цепи при импульсном воздействии в апериодическом режиме

Графики:

1)Графики зависимостей мгновенного напряжения на конденсаторе и напряжения источника от времени

2) Графики зависимостей напряжения на катушке и тока от времени t

Общий вывод:

С помощью машинного эксперимента я изучил переходные процессы в электрических цепях второго порядка.

Вопросы для самопроверки:

1. Что называется переходным процессом?

2. Сформулируйте законы коммутации.

3. В чем состоит сущность классического метода анализа переходных процессов?

4. Каким уравнением описываются процессы в цепях второго порядка?

5. Какие условия называются начальными?

ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ:

1. Переходным процессом называется процесс перехода цепи от одного установившегося режима к другому.

2. Первый закон: в начальный момент времени после коммутации ток в уединённой катушке индуктивности не может измениться скачком.

i_L(-0)= i_L(+0);

Второй закон: в начальный момент времени после коммутации напряжение в уединённом конденсаторе не может измениться скачком.

u_C(-0)= u_C(+0);

3. Классический метод анализа основан на решении дифференциальных уравнений и применении законов коммутации.

4. В цепях второго порядка процессы описываются дифференциальным уравнением второго порядка.

5. Начальные условия – это условия цепи до коммутации.

КОММУТАЦИЯ - Изменение соединений в электрических цепях (включение, отключение и переключение их отдельных частей), выполняемое при помощи специальной аппаратуры.