Переходные процессы в большинстве случаев являются однократными и кратковременными. Их непосредственное наблюдение с помощью обычного осциллографа является невозможным. Поэтому для исследования переходных процессов коммутацию делают многократной и периодической, что достигается питанием цепи от импульсного источника, т.е. источника периодических сигналов прямоугольной формы. Такой режим воздействия на электрическую цепь обычно получают при периодическом переключении электронного ключа К из положения 2 в положение 1, а затем наоборот из положения 1 в положение 2.(в цепи рис. 10 а, рис. 10 б).
|
|
|
t1 - длительность импульса
t2 - длительность паузы
- период сигнала источника
- частота источника
Рис. 10. а, б, в.
Рис. 11 Рис. 12
Рис. 13 Рис. 14
Чтобы переходный процесс заканчивался за время подачи импульса, его длительность должна быть t1 > 5τ. Передний фронт импульса соответствует включению цепи на постоянное напряжение (ключ K переключается в положение 1), а задний - уменьшению напряжения источника до нуля (ключ K переключается в положение 2). В исследуемых схемах начальные условия должны быть нулевыми, поэтому длительность паузы должна быть t2 > 5τ. Это обстоятельство позволяет на экране осциллографа или монитора наблюдать реакцию цепи на импульсное воздействие, а также найти установившиеся значения исследуемых кривых до и после коммутации. На рис. 12 и рис. 14 показаны кривые токов и напряжений, которые будут отражать переходные процессы в R , L и R , C цепях.
Необходимо отметить, что форма напряжений и тока в исследуемых цепях существенно зависит от соотношения между постоянной времени цепи и длительностью импульса.
3. Задание для самостоятельной подготовки
3.1. По конспекту лекций или по учебнику [1] следует ознакомиться с основами расчета переходных процессов в RL и RC – цепях.
3.2. Перечертить в отчет измерительные схемы 1, 3, 6, 7 для исследования i ( t ), uC ( t ), uL ( t ).
3.3. Определить начальные условия и принужденные составляющие величин, указанных в табл. 1, 2, используя законы коммутации и законы Кирхгофа. Рассчитать переходные процессы в исследуемых электрических цепях, используя выражения 3, 4, 5, 7, 9 раздела 2.
При этом следует принять:
E = 0,8 В; L = 50 мГн; R = 500 Ом (для схем 1, 3).
C = 50 нФ; R = 3 кОм (для схем 6, 8).
Таблица 1
| i (0), А | , А | u К (0), В | , В | τ, с | |
Включение RL-цепи под действие постоянной ЭДС Е (рис. 1) | Расчет | |||||
Опыт | ||||||
Режим отключения катушки от источника (рис. 3) | Расчет | |||||
Опыт |
Таблица 2
| i (0), А | , А | u К (0), В | , В | τ, с | |
Включение R С-цепи под действие постоянной ЭДС Е (рис. 6) | Расчет | |||||
Опыт | ||||||
Режим разряда конденсатора (рис. 2) | Расчет | |||||
Опыт |
3.4. По полученным аналитическим выражениям для i( t ), uC ( t ), u К ( t ) построить графики зависимости данных величин в функции времени.
Дата: 2018-11-18, просмотров: 520.