Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университет

Кафедра Теоретические Основы Электротехники

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отчет

о лабораторной работе №9

«Исследование переходных процессов
в линейных электрических цепях
»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнили: студенты гр.33211/2

Книга А.И. ___________________

Короткий А.В.

Принял:
Калимов А.Г. ____________________

 

 

Цель работы:исследовать переходные процессы в простейших линейных электрических цепях, содержащих катушки индуктивности, конденсаторы и резисторы, при подключении этих цепей к источнику постоянного напряжения, а также при отключении.

Задача №1.Определение постоянных времени по осциллограмме.

Осуществление периодического питания схемы (рис.1) осуществляется при помощи транзисторного ключа ТК. Переключение между конденсатором и катушкой выполняется ключом T2. Проведем опыты с включением катушки и конденсатора, все опытные и расчетные данные занесем в таблицу (табл.1).

Рисунок 1. Схема установки.

Реактивный элемент

R1, Ом

R2, Ом

L, Гн(C, мкФ)

τрасчетная, мс (вкл/выкл)

τопытная, мс (вкл/выкл)

Катушка

132

110

0,235

1,78/0,97

2/1,07

Конденсатор

500

500

4,3

2,15/4,3

1,54/2,46

Таблица 1. Данные эксперимента.

Пример расчета для конденсатора:

 

Пример расчета для катушки:

 

 

Задача №2. Проведение опыт с одновременным включение двух реактивных элементов.

Включением в цепь катушки и конденсатора одновременно можно добиться апериодического либо колебательного переходного процесса. Проведем эксперимент, добившись обоих случаев, все расчетные и полученные величины занесем в таблицу (табл.2).

Тип процесса

R1, Ом

R2, Ом

L, Гн

C, мкФ

δ, Гцвкл/выкл

ω0, Гц

α1, Гцвкл/выкл

α2, Гцвкл/выкл

Апериодический

1700

100

0,235

1

3617/3830

2063

6588/-7057

646/-603

Колебательный

50

20.6

0,046

0.5

256/447

1684

(-543±j6572)/(-767±j6549)

Таблица 2. Данные эксперимента.

Пример расчета для апериодического процесса:

 

 

Пример расчета для колебательного процесса:

 

 

Рассчитаем частоту и декремент колебаний для случая и сравним их значения с опытными, найденными из осциллограмм (рис. 8,9).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вывод: В результате проведения работы и анализа результатов были изучены переходные процессы в простейших линейных электрических цепях. Был произведен теоретический расчет постоянных времени, подтвержденный опытом (снятием и анализом осциллограмм), также были получены осциллограммы апериодического и колебательного процессов при включении катушки и конденсатора одновременно. Исходя из параметров цепи, были найдены характеристические корни для обоих случаев.