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

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА Ч. 2 (PDF)

.pdf
Скачиваний:
15
Добавлен:
13.05.2015
Размер:
1.43 Mб
Скачать

корни характеристического уравнения p1 и p2 ;

и СВ ;

логарифмический декремент затухания .

Результаты расчетов занести в табл. 12.4.

Кл

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

iL

 

 

 

 

 

 

iC

 

 

 

 

E

 

 

 

 

 

 

RK

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LK

 

 

 

 

 

 

 

uC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 12.9. Расчетная схема №2

 

 

 

 

 

 

 

Колебательный процесс

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 12.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i(0)

u

L

(0)

u

 

(0)

i

 

u

 

 

u

 

 

 

CB

 

 

 

C

ПР

СП

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мА

 

B

 

В

мА В

 

В

 

c 1

c 1

 

расчет

эксперимент

12.3.Лабораторные приборы и оборудование

Влабораторной работе используются следующие основные бло-

ки:

1.Генератор звуковых частот ЗГ1-06;

2.Комбинированный блок измерителя активной и реактивной мощностей, фазометр ИМФ1-01;

3.Блок амперметра-вольтметра АВ1-07;

4.Стенд с объектами исследования С3-ЭМ-01;

5.Цифровой осциллограф ОЦЛ2-01.

Для соединения элементов стенда используются короткие проводники, а для соединения с приборами комплекса – длинные.

61

i(0),uC (0),iуст
uC (t)

12.4. Порядок выполнения работы

Подключение последовательного контура к источнику постоянной ЭДС

Собрать схему по рис. 12.10. Установить значение сопротивления RM = R1 , RD =470 Ом, RШ =150 Ом ( R1 взять из табл. 12.1). Включить и настроить осциллограф. Частоту генератора задать 400 Гц.

1

RM

RD

2

RK

 

Катушка индук- LK тивности

ГЕНЕРА

 

 

C

 

Э О

ТОР

 

 

 

ГН3-01

 

ОЦЛ2-01

 

 

 

 

 

RШ

3

Рис. 12.10. Схема эксперимента №1

На экране осциллографа должен наблюдаться апериодический переходный процесс, который обеспечивает величина резистора R1 . Перерисовать в масштабе с экрана осциллограммы тока i(t) и напряжения . Масштабы тока, напряжения и времени записать на осциллограмме. По осциллограммам определить: начальные и установившиеся значения тока и напряжения на конденсаторе и

uСуст . Результаты расчетов занести в табл. 12.2.

 

Изменяя величину резистора R

, экспериментально, определить

 

 

 

M

 

критическое сопротивление исследуемой цепи RKP . Результат занести в

табл.

12.2. Перерисовать в масштабе

с экрана осциллограммы тока

i (t)

и напряжения u

C

(t) .

 

 

 

 

 

62

uC (t)

Установить величину резистора RM R2 (табл. 12.1). Сопротив-

ление шунта задать RШ = 10 Ом. На экране осциллографа должен наблюдаться колебательный переходный процесс, который обеспечивает величина резистора R2 . Перерисовать в масштабе с экрана осциллограммы тока i(t) и напряжения uC (t) . Масштабы тока, напряжения и

времени записать на осциллограмме. По осциллограммам определить: начальные и установившиеся значения тока и напряжения на конденса-

торе i(0),uC (0),iуст и uСуст , а также , СВ и . Результаты расчетов занести в табл. 12.3.

Подключение параллельного RLC контура к источнику постоянной ЭДС

1

RM

RD

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RK

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЕНЕРАТО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э О

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОЦЛ2-01

 

 

LK

RШ

3

Рис. 12.11. Схема эксперимента №2

Собрать схему по рис. 12.11. Установить значение сопротивления RM = R1 , RD =470 Ом, RШ =150 Ом ( R1 взять из табл. 12.1). На экране осциллографа должен наблюдаться колебательный переходный процесс, который обеспечивает величина резистора R1 . Срисовать в масштабе с экрана осциллограммы тока i(t) (ток через шунт RШ ) и напряжения

. Масштабы тока, напряжения и времени записать на осциллограмме. По осциллограммам определить: начальные и установившиеся значения тока и напряжения на конденсаторе i(0),uC (0),iуст и uСуст , а так же , СВ и . Результаты расчетов занести в табл. 12.4.

63

12.5.Содержание отчета по лабораторной работе

1.Название работы.

2.Цель работы.

3.Расчетное задание в соответствии с вариантом.

4.Подключение последовательного RLC контура к источнику постоянной ЭДС:

схема рис. 12.8, табл. 12.2 и 12.3;

графики i(t), uC (t) и uL (t) для апериодического, критического и колебательного режимов цепи;

расчетные формулы для определения начальных и установив-

шихся значений тока и напряжения i(0) , uL (0) , uC (0) , iуст ,

u, uи iуст ;

корни характеристического уравнения p1 и p2 для апериодического процесса;

величины критического сопротивления;

, СВ и для колебательного процесса.

5.Подключение параллельного RLC контура к источнику постоянной ЭДС:

схема рис. 12.9, табл. 12.4;

 

графики тока i(t) в ветви с резистором

RM и напряжения

uC (t) для колебательного режима цепи;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

расчетные формулы для определения начальных и установив-

 

шихся значений тока и напряжения i(0) , u

L

(0)

, u

C

(0) , i

уст

, u

,

 

 

 

 

 

 

 

u

и iуст ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, СВ и для колебательного процесса.

6.Анализ результатов (сравнение экспериментальных результатов с расчетными и теорией).

7.Выводы по работе.

12.6.Контрольные вопросы и задания

1.Какой процесс называется переходным? Дайте определение докоммутационного, установившегося и свободного режима.

64

2.Сформулируйте законы коммутации.

3.Как определяются зависимые начальные условия? Для цепи

рис. 12.8, E=10 В, R = 0.5 кОм, L=0.2 Гн, С=25 мкФ определить uC (0) и

u (0) .

C

4.Для цепи рис. 12.9. E=10 В, R = 0.5 кОм, L=0.2 Гн, С=25

мкФ определить u

L

(0)

и u

(0) .

 

 

L

 

5. Как по графикам определить постоянную времени? Каков еѐ физический смысл?

6.Как составляется характеристическое уравнение и для чего оно необходимо?

7.Чем определяется порядок электрической цепи?

8.Для цепи рис. 12.8. E=10 В, R=0.5 кОм, L=0.2 Гн, С=25 мкФ определить корни характеристического уравнения и записать в общем виде решение для тока в цепи.

9.Для цепи рис. 12.9. E=5 В, R=0.5 кОм, С=25 мкФ, L=0.2 Гн определить корни характеристического уравнения и записать решение в общем виде для напряжения на конденсаторе.

10.Как по графикам переходного процесса для колебательно-

го режима определить декремент затухания и частоту свободных колебаний цепи СВ ?

11.Как определяются постоянные интегрирования (на примерах для второго порядков)?

12.Какой разряд конденсатора называется апериодическим? Опишите этот разряд с энергетической точки зрения.

13.Какой разряд конденсатора называется колебательным? Опишите этот разряд с энергетической точки зрения.

14.Опишите предельный случай разряда конденсатора.

65

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Аксютин, В. А. Лабораторный практикум по электротехнике. Ч. 1 / В. А. Аксютин, Ф. Э. Лаппи, А. М. Погорельский. – Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2004. – 79 с.

2.Баскаков, С. И. Лекции по теории цепей : учеб. пособие / С. И. Баскаков. – М. : Едиториал УРСС, 2002. – 280 с.

3.Бессонов, Л. А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи : учеб. пособие / Л. А. Бессонов. – М. : Высш.

шк., 1996. – 638 с.

4.Бычков Ю. А. Основы теории электрических цепей : учеб. для вузов / Ю. А. Бычков, В. М. Золотницкий, Э. П. Чернышев. –

СПб. : Лань, 2002. – 464 с.

5.Иванов, И. И. Электротехника. Основные положения, примеры и задачи / И. И. Иванов, А. Ф. Лукин, Г. И. Соловьев. – СПб. :

Лань, 2002. – 192 с.

6.Лабораторный практикум по электротехнике. Ч. 2 / В. А. Аксютин [и др.]. – Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2004. – 82 с.

7.Попов, В. П. Основы теории цепей : учеб. пособие для ву-

зов / В. П. Попов. – М. : Высш. шк., 1998. – 575 с.

8.Прянишников, В. А. Теоретические основы электротехники : курс лекций / В. А. Прянишников. – СПб. : КОРОНА принт,

2000. – 368 с. : ил.

9.Разевиг, В. Д. Моделирование аналоговых электронных устройств на персональных ЭВМ / В. Д. Разевиг. – М. : Изд-во МЭИ,

1993. – 152 с.

10.Татур, Т. А. Установившиеся и переходные процессы в электрических цепях : учеб. пособие для вузов / Т. А. Татур, В. Е.

Татур. – М. : Высш. шк., 2001. – 407 с.

11.Фриск, В. В. Общая электротехника и электроника [Электронный ресурс] / В. В. Фриск. – Режим доступа: http://frisk.newmail.ru/ Electrotechnics/index2.htm. – Загл. с экрана.

12.Фриск, В. В. Основы теории цепей : учеб. пособие / В. В. Фриск. – М. : ИП Радио Софт, 2002. – 288 с.

13.Фриск, В. В. Основы теории цепей. Лабораторный практикум на персональном компьютере / В. В. Фриск. – М. : СОЛОН-

Пресс, 2002. – 192 с.

66

Учебное издание

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

Методические указания по выполнению лабораторных работ

Часть 2

Составитель

Демко Анатолий Ильич

Корректор

Верстка Технический редактор

Подписано в печать г. Формат 60×84/16. Усл. печ. л.. Уч.-изд. л.. Тираж 100. Заказ №.

Оригинал-макет подготовлен в редакционно-издательском отделе издательского центра СурГУ.

Тел. (3462) 23-25-75.

Отпечатано в полиграфическом отделе издательского центра СурГУ.

г. Сургут, ул. Лермонтова, 5. Тел. (3462) 32-33-06.

ГОУ ВПО «Сургутский государственный университет ХМАО – Югры» 628400, Россия, Ханты-Мансийский автономный округ,

г. Сургут, пр. Ленина, 1.

Тел. (3462) 76-29-00, факс (3462) 76-29-29.

67

68

69

70