Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Одесская национальная академия связи им. А.С. Попова

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Модуль 3.pdf

Скачиваний:

133

Добавлен:

10.02.2016

Размер:

1.56 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 89 / 139 10 11 12 13 > Следующая >>>

ЧАСТЬ 2

Методические указания к выполнению лабораторных работ

Лабораторная работа № 3.1а ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ЦЕПЯХ ПЕРВОГО

ПОРЯДКА

1 Цель работы

Исследовать цепи с одним накопителем энергии в переходном режиме на виртуальном макете.

2 Список литературы

2.1Белецкий А.Ф. Теория линейных электрических цепей. Учебник для вузов. – М.: Радио и связь, 1986.

2.2Бакалов В.П., Воробиенко П.П., Крук Б.И. Теория электрических цепей. Учебник для вузов. - М.: Радио и связь, 1998.

3Тест–вопросы

3.1Тест–вопросы для выявления степени готовности к выполнению лабораторной работы приведены в Приложении А.

4 Домашнее задание

4.1Подготовить ответы на тест-вопросы.

4.2Изучить теоретический материал по рекомендованной литературе и конспекту лекций.

4.3Для схем рис. 4.1 определить uC(t), iC(t), iL(t), uL(t) и построить временные диаграммы в интервале времени 0 ≤t ≤ 4τ.

K	R1		K	R1	K	R1		K	R1
+		+			C +			+
E	R2	C	E	R2	C +	E R2	L	E	R2	L

a)		б)	в)	г)
Рисунок 4.1 – Цепи первого порядка
Данные для расчетов:
E = n, B; R = 20 Ом; R	2	=10n,Oм; С =100	, мкФ; L = n,мГн.
1	2	т
		т

5 Лабораторное задание

5.1Зарисовать временные диаграммы: uCз(t) , iCз(t) , uCр (t) , iCр(t) , iLз(t) , uLз(t) , iLр(t) , uLр(t) и сравнить их с аналогичными расчетами.

5.2По экспериментальным диаграммам uCз(t) , uCp (t) и iLз, iLр определить

постоянные времени цепей при заряде и разряде τCз ,τCp, τLз, τLp.

5.3Сравнить значения величин, которые были рассчитаны в домашнем задании, с величинами, полученными в эксперименте.

5.4Изменяя величины элементов, определить их влияние на длительность переходного процесса (величину τ).

6 Порядок выполнения работы

6.1. С помощью ползунков, расположенных в середине нижней части макета, установить заданные параметры элементов (см. рис. 6.1).

Рисунок 6.1 – Виртуальный макет исследуемой цепи

6.2.Включить виртуальный макет, нажав на кнопку включения в правом верхнем углу макета.

6.3.Переводя ключ на схеме макета из положения „1” в положение „2”, пронаблюдать и зарисовать кривые переходного процесса. Пример выполнения работы для исследования разряда индуктивности приведен на рис. 6.2.

6.4.По осциллограммам переходного процесса определить постоянную времени цепи.

6.5.Повторить п. п. 6.3...6.4 для всех случаев, приведенных на рис. 4.1.

Рисунок 6.2 – Пример выполнения работы для исследования разряда индуктивности

6.6. По указанию преподавателя аналогично п. 6.1 изменить параметры элементов одной из схем и повторить п. п. 6.3...6.4. Оценить влияние элементов на величину τ.

7 Содержание протокола

7.1Тема и цель работы.

7.2Схемы измерений.

7.3Результаты выполнения домашнего задания.

7.4Осциллограммы токов и напряжений.

7.5Расчеты величин τ по результатам эксперимента.

7.6Выводы.

Лабораторная работа № 3.1б ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ЦЕПЯХ ВТОРОГО

ПОРЯДКА

1 Цель работы

Исследовать цепь с двумя накопителями энергии в переходном режиме на виртуальном макете.

2 Список литературы

2.1Белецкий А.Ф. Теория линейных электрических цепей. Учебник для вузов. – М.: Радио и связь, 1986.

2.2Воробиенко П.П. Теория линейных электрических цепей. – М.: Радио и связь, 1989.

2.3Бакалов В.П., Воробиенко П.П., Круп Б.И. Теория электрических цепей. Учебник для вузов. – М.: Радио и связь, 1998.

3Тест–вопросы

3.1Тест–вопросы для выявления степени готовности к выполнению лабораторной работы приведены в Приложении А.

4 Домашнее задание

4.1.Подготовить ответы на тест-вопросы.

4.2.Изучить теоретический материал по рекомендованной литературе и конспекту лекций.

4.3.Вычислить критическое сопротивление Rкр.

4.4.Рассчитать частоту собственных колебаний колебательного контура.

4.5.Для каждого из заданных значений R вычислить:

–коэффициент затухания δ;

–частоту свободных колебаний ωсв;

–период свободных колебаний Тсв;

–декремент колебаний ∆;

–логарифмический декремент колебаний ln ∆.

4.6.Результаты вычислений занести в табл. 4.1.

Таблица 4.1 – Результаты вычислений

№ R, Ом δ Ωсв, рад/с Т, мс ∆ ln∆ Эксперимент Т, мс ∆

4.7. Начальные данные для расчета:

		L = n мГн; C = 4·n нФ; Rк = 2·n Ом.
При расчетах необходимо менять сопротивление цепи от 0 до R = 5·ρ, где
ρ =	L	– волновое сопротивление RLC-контура
	C		Rг		R
			Rг		R
				2
		+	1	2
		Е		С		L
				С		L

Рисунок 1 – Схема исследуемой цепи

5 Лабораторное задание

5.1Установить заданные значения элементов исследуемой схемы.

5.2С помощью осциллографа определить величины Тсв и ∆ для разных значений сопротивлений.

5.3Сравнить значения величин, рассчитаных в домашнем задании, с величинами, полученными в эксперименте.

6 Порядок выполнения работы

6.1 С помощью ползунков, расположенных в середине нижней части макета установить заданные параметры элементов (см. рис. 6.1).

Рисунок 6.1 – Виртуальный макет исследуемой цепи

6.2Включить виртуальный макет, нажав на кнопку включения в правом верхнем углу макета.

6.3Переводя ключ на схеме макета из положения „1” в положение „2”, пронаблюдать кривые переходного процесса. Выбор кривой осуществляется путем нажатия соответствующей кнопки в правом верхнем углу экрана. Пример выполнения работы для колебательного режима приведен на рис. 6.2.

6.4По осциллограмме переходного процесса определить период свободных

колебаний Тсв и декремент колебания ∆. Результаты измерений занести в таблицу.

6.5Повторить п. п. 6.3...6.4. для всех значений сопротивления R.

Рисунок 6.2 – Пример выполнения работы для колебательного режима

6.6Изменяя величину сопротивления R, определить критическое сопротивление цепи Rкр (при этом кривая на осциллографе принимает характерный вид).

6.7Зарисовать кривые напряжения на емкости и индуктивности и тока в цепи для значений сопротивления, указанных преподавателем.

7 Содержание протокола

7.1Тема и цель работы.

7.2Схема измерений.

7.3Результаты выполнения домашнего задания.

7.4Таблицы измерений и графики.

7.5Расчеты величин по результатам эксперимента.

7.6Выводы.

Лабораторная работа № 3.2 ИССЛЕДОВАНИЕ ЧАСТОТНЫХ И ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

1 Цель работы

Выявить связь частотных и временных характеристик электрических цепей. Приобрести навыки в исследовании частотных и временных зависимостей электрических цепей первого порядков.

2 Список литературы

2.1Бакалов В.П., Воробиенко П.П., Крук Б.И. Теория электрических цепей. Учебник для вузов. – М: Радио и связь, 1988.

2.2 Теория электрических цепей и сигналов. Модуль 3 Временные и операторные методы анализа цепей. Учебное пособие для бакалавров, ОНАС им. А.С. Попова, Одесса, 2008.

3Тест–вопросы

3.1Тест–вопросы для выявления степени готовности к выполнению лабораторной работы приведены в Приложении А.

4 Домашнее задание

4.1Изучить теоретический материал по рекомендованной литературе и по конспекту лекций.

4.2Подготовить ответы на тест–вопросы.

4.3Для приведенных схем таблицы 4.1 необходимо:

а) получить выражения модулей комплексных передаточных функций напряжения Η(ω) и построить амплитудно-частотные характеристики;

б) получить выражения переходных функций напряжения huu (t) и построить переходные характеристики huu (t / τ) ;

в) получить выражения импульсных функций g(t) и построить импульсные характеристики g(t / τ) .

4.4 Исходные данные для расчетов:

R1 = n,Ом; R2 =10n,Ом; С =100 / m,мкФ; L = n,мГн.

Вычисления занести в таблицу, по данным таблицы построить графики: частотные в пределах 0 ≤ (ωτ) ≤ 4, временные в пределах 0 ≤ (t/τ) ≤ 4.

5 Лабораторное задание

5.1Составить анализируемую схему, установить значения элементов согласно домашнему заданию.

5.2Исследовать и зарисовать частотные и временные характеристики заданной схемы.

5.3Сравнить характеристики полученные опытным путем и расчетные.

Таблица 4.1 – Исследуемые схемы первого порядка и их функции напряжения

№

Модуль

Переходная

Импульсная

Постоянная

Схемы

передаточной

п/п

функция h(t)

функция gˆ (t)

времени τ

функции Н(ω)

1 −e−

e−

1 + (ωτ)2

1 2

−

1 +

δ(t) −e

ωτ

R1C2

С2

1 −e−

e−

1 + (ωτ)2

С1

−

R2C1

1 +

δ(t) −e

ωτ

С1

−

(R1 + R2 )C1

+ R2

δˆ

(t) −e

R + R

+ R

ωτ

+ R2

1 2

1−e−

С2

−

δˆ(t) − e

ωτ

−

R1 + R2

(R1 + R2 )C2

−

+ R2

+ e

1 + (ωτ)2

Таблица 4.1 (продолжение) – Исследуемые схемы первого порядка и их функции напряжения

№

Модуль

Переходная

Импульсная

Постоянная

Схемы

передаточной

п/п

функция h(t)

функция gˆ (t)

времени τ

функции Н(ω)

−

1−e

−

+ R2

1 + (ωτ)

R1 + R2

+ R2

R1 + R2

R + R

1 + (ωτ)

−

−e

−

R1 + R2

− e

R1 + R2

1 2

+e−

R1 + R2

+ δˆ(t)

1 +

ωτ

R1 + R2

−

1 2

1−e

−

1 +

δˆ(t)

L1 (R1 + R2 )

− e

ωτ

e−

R1 + R2

R1 R2

1 + (ωτ)2

R1 + R2

+ e

−

+ R

)

−

R1 + R2

1 +

R + R

+ R

δ(t) − e

R1 R2

ωτ

С1

R + R

−

1 +

−e

−

+ R

ωτ

− e

R1 R2С1

R1 + R2

−

R + R

+ δˆ(t)

1 + (ωτ)2

−

R1 R2С2

−

+ R

1−e

+ R2

1 + (ωτ)

+ R2

R1 + R2

6 Порядок выполнения работы

6.1Составить анализируемую схему. Для этого каждому из двухполюсников (Z1, Z2) необходимо поставить в соответствие пассивные элементы, согласно домашнему заданию.

6.2Установить значения элементов можно непосредственно с клавиатуры (ввести численные значения в соответствующее окно) или с помощью стрелок “” и “” рядом с соответствующими окнами.

6.3Для наблюдения частотных и временных характеристик необходимо поставить галочку радом с необходимой характеристикой и нажать на кнопку “расчет”. Пример выполнения работы для цепи первого порядка приведен на рис. 6.1.

Рисунок 6.1 – Пример выполнения лабораторной работы

7 Содержание протокола

7.1Тема и цель работы.

7.2Схема измерений.

7.3Результаты выполнения домашнего задания.

7.4Таблицы измерений и графики.

7.5Расчеты величин по результатам эксперимента.

7.6Выводы.

Лабораторная работа № 3.3 ИСЛЕДОВАНИЕ ОТКЛИКА ЦЕПИ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДАХ

СТУПЕНЧАТОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

1 Цель работы

Приобрести навыки определения отклика цепи на заданные воздействия, используя метод наложения и переходную функцию цепи.

2 Список литературы

2.1Бакалов В.П., Воробиенко П.П., Крук Б.И. Теория электрических цепей. Учебник для вузов. – М: Радио и связь, 1988.

2.2Теория электрических цепей и сигналов. Модуль 3 Временные и операторные методы анализа цепей. Учебное пособие для бакалавров, ОНАС им. А.С. Попова, Одесса, 2008, часть 1.

3Тест–вопросы

3.1Тест–вопросы для выявления степени готовности к выполнению лабораторной работы приведены в Приложении А.

4 Домашнее задание

4.1Изучить теоретический материал по рекомендованной литературе и конспекту лекции.

4.2Подготовить ответы на тест–вопросы.

4.3Из таблицы 4.1 выбрать схему и для нее определить переходную функцию h(t).

4.4Из таблицы 4.2 выбрать сигнал воздействия u1(t).

4.5Определить отклик u2(t) при заданном воздействии, рассчитать и построить временную диаграмму этого отклика.

4.6Данные для расчетов:

R1 = n,Ом; R2 =10 Ом; С =100 / m,мкФ; L = n,мГн.

Все вычисления занести в таблицу, по данным таблицы построить график u2(t) в диапазоне 0 ≤t / τ≤ 4.

5 Лабораторное задание

5.1Составить анализируемую схему, установить значения элементов и вид воздействия согласно домашнему заданию.

5.2Пронаблюдать переходную характеристику цепи и отклик на заданное воздействие. Сравнить полученные данные с расчетным.

5.3Пронаблюдать отклик цепи на воздействия другого вида (по заданию преподавателя).

6 Порядок выполнения работы

6.1 Составить анализируемую схему. Для этого каждому из двухполюсников (Z1, Z2) необходимо поставить в соответствие пассивные элементы, согласно домашнему заданию.

6.3Вид входного воздействия необходимо выбрать с помощью мышки в левой верхней части экрана.

6.4Для наблюдения временных характеристик необходимо поставить галочку радом с необходимой характеристикой и нажать на кнопку “расчет”. Пример выполнения работы для цепи первого порядка приведен на рис. 6.1.

6.5Для исследования отклика цепи на воздействия другого вида необходимо повторить п.п. 6.3 и 6.4.

Рисунок 6.1 – Пример выполнения лабораторной работы

7 Содержание протокола

7.1Тема и цель работы.

7.2Схема измерений.

7.3Результаты выполнения домашнего задания.

7.4Таблицы измерений и графики.

7.5Расчеты величин по результатам эксперимента.

7.6Выводы.

Таблица 4.1 – Исследуемые схемы и их функции

№

Схемы

Переходная функция

Отклик u2(t) на u1(t)

Постоянная

п/п

h(t)

диаграммы 1, табл. 4.2

времени τ

−

1 −e

τ ,

−

0 <t < τ;

t −τ

1 −e

−

1 − e

− e

− 2 1

R1C2

С2

τ<t < 2τ

−

τ ,

e−

0 <t < τ;

С1

−

t −τ

− 2 e

τ<t < 2τ

R2C1

−

1 −e

+ R

0 <t < τ;

R1 + R2

−

− e

−

R +

1 −e

R1 +

−

t−τ

R1 R2С2

С2

− 2 R

+ R

1 − e

R1 + R2

τ<t < 2τ

−

−e

R1 + R2

0 <t < τ;

−

τ +

−e

+ R

1−e

−

R1 +

t−τ

−

R R С

−

−2

−e

1 2 1

R +

R1 + R2

τ<t < 2τ

Таблица 4.1 (продолжение) – Исследуемые схемы и их функции

№

Схемы

Переходная

Отклик u2(t) на u1(t)

Постоянная

п/п

функция h(t)

диаграммы 1, табл. 4.2

времени τ

С1

R 2

−

(R + R

τ ,

−

R 1 + R

0 <t < τ;

R + R

−

t−τ

τ −2

τ ,

L2 (R1 + R2 )

R1 + R2

R1 R2

τ<t < 2τ

−

− e

(R1 + R2 )C2

−

R1 + R2

0 <t < τ;

R1 + R2

−

1 −e

−

R1 + R2

−e

L1 (R1 + R2 )

t−τ

−

− 2

τ +

− e

R R

R1 + R2

τ<t < 2τ

Таблица 4.2 – Временные диаграммы воздействия

u1(t)	1		u1(t)		2	u1(t)	3

					2U						1	2	3	4
											1	2	3	4
2U											-U			t/τ
														t/τ
U
U						1	2	3	4	t/τ	-2U
					-U	1	2	3	4	t/τ	-2U
1	2	3		t/τ	-U
1	2	3	4	t/τ
u1(t)				4	u1(t)					5	u1(t)			6
					u1(t)
2U						1	2	3	4		U	2	3	4
2U										t/τ	1	2	3	4
U					-U					t/τ				t/τ
														t/τ

1	2	3	4	t/τ	-2U						-2U
1	2	3	4	t/τ							-2U

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 89 / 139 10 11 12 13 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
10.02.2016609 Кб13МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУК2 - копия.docx
#
06.09.2019370.69 Кб3МК з підприємницької практики.doc
#
10.02.201651.2 Кб15Модель OSI.doc
#
10.02.20161.56 Mб94Модуль 1.pdf
#
10.02.20161.61 Mб171Модуль 2.pdf
#
10.02.20161.56 Mб133Модуль 3.pdf
#
10.02.20161.39 Mб38Модуль 4.pdf
#
24.08.201975.66 Кб10модульна робота.docx
#
10.02.2016128.8 Кб33Московский Педагогический коледж.docx
#
19.11.2018165.89 Кб9МР к ЛР 1.0 рус.doc
#
19.11.2018168.45 Кб4МР к ЛР 1.0 укр.doc