Переходные процессы в электрических цепях
Цель работы
Исследование переходного процесса при разряде конденсатора через резистор. Исследование переходного процесса при подключении конденсатора к катушке индуктивности с начальным током и к резистору. Исследование переходного процесса при подключении конденсатора к неидеальному источнику постоянной ЭДС.
Домашнее задание
1. Как вычисляется постоянная времени переходного процесса в резистивных схемах с одной катушкой индуктивности?
2. Каковы необходимые и достаточные условия для возникновения в схемах переходного процесса?
3. Как вычисляется постоянная времени переходного процесса в резистивных схемах с одним конденсатором?
Рабочее задание
Эксперимент 1
Рис. 1
1. Собрать схему (рис.1) на экране.
2. Рассчитайте временные зависи-мости напряжения на конденсаторе uc(t) и тока через него ic(t) при закорачивании RC-цепи переключением ключа [Space].
3. Получите осциллограммы uc(t) и ic(t). По осциллограммам определите ic(0+), uc(0) и постоянную времени t. Сравните их с расчетными значениями. ic(0+) – ток через конденсатор непосредственно после коммутации.
4. Результаты занесите в табл. 1.
Эксперимент 2
Рис. 2
1. Собрать схему (рис. 2) на экране.
2. Рассчитайте временные зависимости тока через катушку iL(t) и напряжение на ней uL(t) при закорачивании RL-цепи переключением ключа [Space].
3. Получите осциллограммы iL(t) и uL(t). По осциллограммам определите iL(0+), uL(0) и постоянную времени. Сравните их с расчетными значениями.
4. Результаты занесите в табл. 2.
Результаты экспериментов и их обработка
Таблица 1
| Результаты измерений | Результаты расчета | |||
| IC(0+) | UC0 | IC(0+) | UC0 | t |
Таблица 2
| Результаты измерений | Результаты расчета | |||
| IC0 | UC0(0+) | IC0 | UC0(0+) | t |
Вопросы к защите
1. Что такое переходной процесс?
2. Возникают ли переходные процессы при коммутациях в резистивных схемах? Почему?
3. Сформулируйте законы коммутации при корректных включениях. Может ли энергия в реактивных элементах изменяться скачком?
4. Что такое характеристическое уравнение и как его составить?
5. Как по графику переходного процесса для схем с одним реактивным элементом измерить постоянную времени?
Список литературы:
1. Карлащук В. И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronic Workbench и ее применение. 2-е изд., перераб. М.: Солон-Р, 2001.
2. Касаткин А. С., Немцов М. В. Электротехника: учебник.
М.: Высш. шк., 2000. С. 132-157.
3. Панфилов Д. И., Иванов В. С., Чепурин И. Н. Электротехника и электроника в экспериментах и упражнениях. Практикум на Electronic Workbench. М.: Изд-во «Додэка», 1999. Т1. С. 221-278.
Лабораторная работа № 8
Диоды и диодные схемы
Цель работы
Исследование параметров диодов и схем на их основе.
Домашнее задание
1. Каково основное свойство диода? Нарисуйте схемы включения диода при прямом и обратном смещении.
2. Объясните, как работает стабилитрон в цепи регулировки напряжения.
3. Каковы три схемы однофазных выпрямителей, используемых в блоках питания? Каковы преимущества одной схемы перед другой?
Рабочее задание
Эксперимент № 1.